帶電粒子在復合場中的運動(2013.12.3).doc

帶電粒子在復合場中的運動（二）（2013.12.3） 姓名 1.在如圖所示的電路中,閉合開關S,在將滑動變阻器的滑片P向下移動的過程中,以下說法正確的是（ ）A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大 B.燈L2變暗,電流表的示數(shù)減小C.燈L1變亮,電壓表的示數(shù)減小 D.燈L2變亮,電容器的帶電量增加2.如圖所示,絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E,在與環(huán)心等高處放有一質量為m,電荷量為+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下列說法正確的是( ) A.小球在運動過程中機械能守恒 B.小球經過最低點時機械能最大C.小球經過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mg+qE)D.小球經過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mgqE)3.回旋加速器在科學研究中得到了廣泛應用,其原理如圖所示.D1和D2是兩個中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強磁場中,它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上.位于D1圓心處的質子源A能不斷產生質子（初速度可以忽略）,它們在兩盒之間被電場加速.當質子被加速到最大動能Ek后,再將它們引出.忽略質子在電場中的運動時間,則下列說法中正確的是( )A.若只增大交變電壓U,則質子的最大動能Ek會變大 B.若只增大交變電壓U,則質子在回旋加速器中運行時間會變短C.若只將交變電壓的周期變?yōu)?T,仍可用此裝置加速質子D.質子第n次被加速前后的軌道半徑之比為4.如圖所示的虛線區(qū)域內,充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O點（圖中未標出）穿出。若撤去該區(qū)域內的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b （ ）A.穿出位置一定在O點下方 B.穿出位置一定在O點上方C.運動時,在電場中的電勢能一定減小 D.在電場中運動時,動能一定減小5.目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機。右圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體來說呈中性）,噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就聚集電荷,兩板間形成一定的電壓,A、B兩板相當于電源的正負極,閉合開關S后,電阻R上有電流通過。下列說法正確的是（ ）A.A板為正極,通過電阻R的電流從上到下 B.A板為正極,通過電阻R的電流從下到上C.B板為正極,通過電阻R的電流從上到下 D.B板為正極,通過電阻R的電流從下到上6.如圖所示,真空中存在重力場及相互垂直的勻強電場和勻強磁場,一帶電液滴在此復合場空間中可能有不同的運動狀態(tài)。下列關于帶電液滴的電性和運動狀態(tài)的說法中正確的是（ ）A.如果帶正電,液滴可能處于靜止狀態(tài) B.如果帶負電,液滴可能做勻速直線運動C.如果帶正電,液滴可能做勻速直線運動 D.如果帶負電,液滴可能做勻速圓周運動7.如圖所示,在正交的勻強電場和勻強磁場中,一帶電粒子在豎直平面內做勻速圓周運動,則微粒帶電性質和環(huán)繞方向分別是（）A.帶正電,逆時針B.帶正電,順時針 C.帶負電,逆時針 D.帶負電,順時針8.如圖所示,勻強電場E豎直向下,勻強磁場B垂直紙面向里.現(xiàn)有三個帶有等量同種電荷的油滴a、b、c,若將它們分別置入該區(qū)域中,油滴a保持靜止,油滴b向左水平勻速運動,油滴c向右水平勻速運動,則三個油滴所受重力Ga、Gb、Gc的大小關系正確的是( )A. Ga Gb Gc B. Gb GaGc C. Gb Ga = Gc D. Ga Gb =Gc9.一帶電小球M在相互垂直的勻強電場、勻強磁場中作勻速圓周運動,勻強電場豎直向上,勻強磁場水平且垂直紙面向里,如圖所示,下列說法正確的是（ ）A.小球一定帶負電 B.由于洛倫茲力不做功,故小球在運動過程中機械能守恒C.由于合外力做功等于零,故小球在運動過程中動能不變 D.沿垂直紙面方向向里看,小球的繞行方向既可以是順時針也可以是逆時針方向10.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其主體部分是兩個D形金屬盒.兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中,a、b分別與高頻交流電源兩極相連接,下列說法正確的是( )A.離子從磁場中獲得能量 B.離子從電場中獲得能量C.帶電粒子的運動周期是變化的 D.增大金屬盒的半徑可使粒子射出時的動能增加11.回旋加速器的核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示。在保持勻強磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質子()和氦核()加速,則下列說法中正確的是（ ）A.質子與氦核所能達到的最大速度之比為l：2 B.質子與氦核所能達到的最大速度之比為2：lC.加速質子、氦核時交流電的周期之比為2：l D.加速質子、氦核時交流電的周期之比為l：212.在做“用電流表和電壓表測電池的電動勢E(約3 V)和內電阻r”的實驗時,部分器材參數(shù)如下：電壓表(量程3 V), 電流表(量程0.6 A), 定值電阻R0(阻值為3 ), 滑動變阻器R(阻值約30 ).小紅按如圖所示的電路圖連接實物電路,在電路連接正確的情況下,當她閉合開關時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表沒有示數(shù),反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好,估計是某一元件斷路,因此她拿來多用電表檢查故障.她的操作如下：a.斷開電源開關S； b.將多用表選擇開關置于1 檔,調零后,紅黑表筆分別接R兩端,讀數(shù)為30 c.將多用表選擇開關置于100 檔,調零后,將紅黑表筆分別接電壓表兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測阻值為_ ,然后又將兩表筆接電流表兩端,發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變.由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是_ (填元件名稱)(2)請根據(jù)電路圖把實物圖沒完成的連線連接好. (3)在更換規(guī)格相同的元件后,她改變滑動變阻器的阻值,測出了6組對應的數(shù)據(jù)并在圖象上描點如圖所示,請在下圖中繼續(xù)完成圖象；并根據(jù)圖象可得該電池的電動勢E_ V,電池內阻r_ (小數(shù)點后保留兩位數(shù)字).(4)用此電路測量電池的電動勢和內電阻,產生誤差的原因是 ,測出的電動勢E與真實值相比偏(選填“大”或“小”) 13.如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,用來加速質量為m、電荷量為q的質子,使質子由靜止加速到能量為E后,由A孔射出,求：(1)為了使質子每經過窄縫都被加速,求交變電壓的頻率 (2)加速器中勻強磁場B的方向和大小(3)設兩D形盒間距為d,其間電壓為U,電場視為勻強電場,質子每次經電場加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周數(shù) (4)加速到上述能量所需時間.14.如圖,在xoy坐標系中,x軸上N O間距為12cm,虛線NP與x軸負向夾角是30.象限內NP的上方有勻強磁場,磁感強度B1T,IV象限有勻強電場,方向沿y軸正向.一質量m810-10kg.電荷量q=110-4C帶正電粒子,從電場中M（12,8）點由靜止釋放,經電場加速后從N點進入磁場,又從y軸上P點穿出磁場.不計粒子重力,求：（1）粒子在磁場中運動的速度v（2）粒子在磁場中運動的時間t（3）勻強電場的電場強度E.15.如圖,水平平行金屬板之間電壓大小為U,距離為d,其間還有垂直紙面向里的勻