带电粒子在场中的运动 满分：58分 时量：40分钟 一．选择题（1-5为单选题，题每小题4分，6-7题为多选题，每小题5分，共30分） 1.如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场.下列说法正确的是（不计粒子所受重力）（ ） A.如果只增加U，粒子可以从d、P之间某位置穿出磁场 B.如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场 C.如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场 D.如果只增加k，粒子可以从d、P之间某位置穿出磁场 2.如图所示，空间某区域存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向上，将相距很近的两带电小球a、b同时向左、右水平抛出，二者均做匀速圆周运动，经过一段时间，两球碰撞，碰后瞬间速度均为零.已知两球的电荷量分别为q1，q2，质量分别为m1、m2，不考虑两球之间的相互作用力.则下列说法正确的是（ ） A.两球均带负电 B.q1∶q2＝m2∶m1 C.两球做圆周运动的周期一定相等 D.两球做圆周运动的半径一定相等 3.如图所示，质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图像不可能是下列选项中的( ) 4.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( ) A．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 B．带电粒子每运动一周被加速两次 C．带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3 D．加速电场方向不需要做周期性的变化 5.如图甲所示，一带正电的小球用绝缘细线悬挂在竖直向上的、范围足够大的匀强电场中，某时刻剪断细线，小球开始向下运动，通过传感器得到小球的加速度随下行速度变化的图像如图乙所示.已知小球质量为m，重力加速度为g，空气阻力不能忽略.下列说法正确的是( ) A．小球运动的速度一直增大 B．小球先做匀加速运动后做匀速运动 C．小球刚开始运动时的加速度大小a0＝g D．小球运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比 6.据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持(如图甲所示)，其示意图如图乙所示.在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场(图中没画出)，磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动.则以下说法正确的是( ) A．电场方向垂直环平面向外 B．电子运动周期为 C．垂直环平面的磁感强度大小为 D．电场强度大小为 7.一有界匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中射线bc足够长，∠abc＝135°，其他地方磁场的范围足够大.一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，以下说法正确的是( ) A．从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等 B．从a点入射的粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长 C．粒子在磁场中的最长运动时间不大于 D．粒子在磁场中的最长运动时间不大于 二、非选择题（第8题12分，第9题16分，共28分） 8.如图所示，轻绳的一端挂一小球，另一端连接一轻质小环，小环套在水平放置的足够长 ... ...
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