2024届高考物理二轮复习课时训练 9

这是一份2024届高考物理二轮复习课时训练 9，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．有一个辐向分布的电场，距离O相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的( )
A.质量 B．电量
C．比荷 D．动能
2．[2023·湖南雅礼中学二模]武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积．空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是( )
A．只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U，就能够推算污水的流量
B．只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流速
C．当磁感应强度B增大时，污水流速将增大
D．当污水中离子浓度升高时，MN两点电压将增大
3．[2023·浙江1月]某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B＝k1I，通有待测电流I′的直导线ab垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场B′＝k2I′.调节电阻R，当电流表示数为I0时，元件输出霍尔电压UH为零，则待测电流I′的方向和大小分别为( )
A．a→b， eq \f(k2,k1) I0 B．a→b， eq \f(k1,k2) I0
C．b→a， eq \f(k2,k1) I0 D．b→a， eq \f(k1,k2) I0
4．[2023·湖南卷]如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直．A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t>t0
B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t>t0
C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为 eq \f(\r(3),4) B2，则t＝ eq \f(t0,2)
D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为 eq \f(\r(2),4) B2，则t＝ eq \r(2) t0
二、多项选择题
5．[2023·浙江名校协作体开学考试]如图所示，图甲为速度选择器原理示意图，图乙为质谱仪原理示意图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间．下列说法正确的是( )
A．图甲中，只有具有速度v＝ eq \f(E,B) 的粒子才能沿图中虚线路径经过速度选择器
B．图乙中， eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H 三种粒子经加速电场射入磁场， eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H在磁场中偏转半径最大
C．图丙中，由于技术上产生过高的电压是很困难的，为了使粒子获得更高的能量，所以采用多级直线加速装置
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交流电源的频率也应该增大
6．[2023·广东省肇庆中学考试]如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为＋q、质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场的是( )
7．[2023·黑龙江大庆铁人中学期末]应用霍尔效应可以测量车轮的转动角速度ω，如图所示为轮速传感器的原理示意图，假设齿轮为五齿结构，且均匀分布，当齿轮凸起部分靠近磁体时，磁体与齿轮间的磁场增强，凹陷部分靠近磁体时，磁体与齿轮间的磁场减弱．工作时，通过霍尔元件上、下两面通入电流I，前、后两面连接控制电路．下列说法正确的是( )
A．若霍尔元件内部是通过负电荷导电的，则前表面比后表面的电势低
B．增大通过霍尔元件的电流，可以使控制电路监测到的电压变大
C．若I不变，控制电路接收到的电压升高，说明齿轮的凹陷部分在靠近霍尔元件
D．若控制电路接收到的信号电压变化周期为T，则车轮的角速度为 eq \f(2π,5T)
8.
[2023·辽宁丹东二模]如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内有一虚线，虚线与x轴正方向间夹角θ＝30°.虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.75×10－3 T．虚线下方到第四象限内有与虚线平行、电场强度E＝20 N/C的匀强电场．一比荷 eq \f(q,m) ＝2×105 C/kg的带电粒子从y轴正半轴上的P点以速度 v0＝300 m/s沿x轴正方向射入磁场，粒子进入磁场后，从虚线上的M点(M点图中未画出)垂直虚线方向进入电场(不计重力)，则( )
A．该带电粒子一定带正电
B．OM之间的距离为2 m
C．粒子第一次穿过虚线后与x轴间的最小距离约为0.98 m
D．粒子第一次穿过虚线后能击中x轴
三、非选择题
9．[2023·江苏无锡高三阶段练习]如图所示为一种带电粒子电磁分析器原理图．在xOy平面的第二象限存在垂直平面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场，第三象限有一离子源C飘出质量为m、电荷量为q、初速度为0的一束正离子，这束离子经电势差为U＝ eq \f(2mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,9q) 的电场加速后，从小孔A垂直x轴射入磁场区域，小孔A离O点的距离为a＝ eq \f(mv0,qB) ，在x轴正向放置足够长的探测板．不考虑离子重力和离子间的相互作用．
(1)求离子从小孔A射入磁场后打到板上的M的坐标；
(2)若离子源C能飘出两种质量分别为2m和m、电荷量均为＋q的甲、乙两种离子，离子从静止开始经如图所示的电压为U的加速电场加速后都能通过A垂直磁场射入磁场区域，如图乙所示．现在y轴上放置照相底片，若加速电压在(U－ΔU)到(U＋ΔU)之间波动，要使甲、乙两种离子在底片上没有交叠，求ΔU与U的比值要满足什么条件？
(3)在x轴正向铺设足够长的光滑绝缘板，如图丙所示．离子打到板上后垂直板方向的碰后速度总是碰前该方向上速度的0.6，平行板方向上分速度不变，在板上M点的右边有边界平行于y轴的宽为d的有界磁场磁感应强度也为B，磁场竖直方向足够长，若要求离子在磁场中与板碰撞3次后(M点除外)水平离开磁场右边界，则磁场宽度d应满足什么条件？
10.[2023·福建省南平市质检]如图，在三维坐标系Oxyz中有一长方体空间区域，与Oyz平面平行的截面是以x轴为中心对称的正方形，其边长为L.在－2L≤x≤－L的区域Ⅰ内存在沿z轴负方向的匀强电场和沿y轴正方向的匀强磁场：－L≤x≤L为区域Ⅱ，区域Ⅰ和区域Ⅱ间用正中心留有小孔的正方形绝缘薄板隔开．有一电子枪从x＝－2L处不断沿x轴正方向正对小孔发射速率不同的电子．已知电子电量为e，质量为m，匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为 eq \r(\f(mE,2eL)) .
(1)若电子能沿x轴穿过区域Ⅰ到区域Ⅱ，求电子的速度大小；
(2)若某电子穿过小孔运动到O点时，给区域Ⅱ加上一个磁感应强度大小为 eq \r(\f(mE,2eL)) 、方向沿y轴负方向的匀强磁场，求该电子穿出区域Ⅱ的位置坐标；
(3)若某电子穿过小孔运动到O点时，给区域Ⅱ加上一个磁感应强度大小为10 eq \r(\f(mE,2eL)) 的匀强磁场和一个大小未知的匀强电场E′，方向均沿y轴负方向，该电子能打到的坐标位置为( eq \f(L,5) ， eq \f(L,2) ， eq \f(L,5) )，求电场强度E′的可能值．
11．[2023·江苏统考一模]波荡器是利用同步辐射产生电磁波的重要装置，它能使粒子的运动轨迹发生扭摆．其装置简化模型如图所示，n个互不重叠的圆形匀强磁场沿水平直线分布，半径均为R，磁感应强度大小均相同，方向均垂直纸面，相邻磁场方向相反、间距相同，初始时磁感应强度为B0.一重力不计的带正电粒子，从靠近平行板电容器P板处由静止释放，PQ极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面从A点射入波荡器，射入时速度与水平直线夹角为θ，θ在0～30°范围内可调．
(1)若粒子入射角θ＝0°，粒子恰好能从O1点正下方离开第一个磁场，求粒子的比荷k;
(2)若粒子入射角θ＝30°，调节AO1的距离d、磁场的圆心间距D和磁感应强度的大小，可使粒子每次穿过水平线时速度与水平线的夹角均为30°，最终通过同一水平线上的F点，A到F的距离为L＝2 eq \r(3) nR，求D的大小和磁感应强度B1的大小；
(3)在(2)问的情况下，求粒子从A运动到F的时间．