2021年高三物理选择题强化训练 专题八 复合场（原卷版+解析版）

中小学教育资源及组卷应用平台 2021年高三物理选择题强化训练 专题八复合场（解析版） 一、单选题 1.如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是 A．+x方向 B．-x方向 C．+y方向 D．-y方向 【答案】A 【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，则选项A正确。 2.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc.已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是(　　) A．ma>mb>mc B．mb>ma>mc C．mc>ma>mb D．mc>mb>ma 【答案】B　 【解析】对微粒a，洛伦兹力提供其做圆周运动所需向心力，且mag＝Eq，对微粒b，qvB＋Eq＝mbg，对微粒c，qvB＋mcg＝Eq，联立三式可得mb>ma>mc，选项B正确． 3.如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M。由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力。下列说法正确的是(　　)。 A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越大 【解析】从小孔S进入磁场,说明粒子在电场中运动半径相同,在静电分析器中,qE=,无法判断出粒子的速度和动能是否相等,A、B两项错误;打到胶片上同一点的粒子,在磁场中运动的半径相同,由qvB=m,qE=,联立可得r=,所以打到胶片上同一点的粒子速度相等,与比荷无关,C项正确,D项错误。 【答案】C 4.如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场中有质量和电荷量都相同的两油滴M、N。M静止,N做半径为R的匀速圆周运动,若N与M相碰后并结合在一起,则碰后M、N整体将(　　)。 A.以N原速率的一半做匀速直线运动 B.以为半径做匀速圆周运动 C.仍以R为半径做匀速圆周运动 D.做周期为N的一半的匀速圆周运动 【解析】设M、N的质量和电荷量分别为m、q,碰撞前N的速率为v。碰撞后瞬间整体的速率为v'。碰撞前,对N,由洛伦兹力提供向心力,有qvB=m,得R=;对M有qE=mg;碰撞过程,取碰撞前N的速度方向为正方向,由动量守恒定律有mv=2mv',得v'=;MN整体受到的电场力为2qE,重力为2mg,则2qE=2mg,所以整体的电场力和重力仍平衡,因此碰后整体做匀速圆周运动,轨迹半径r===,A、C两项错误,B项正确;N原来的周期TN=,碰后整体的周期T==TN,D项错误。 【答案】B 5.(2016·全国卷Ⅰ)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为(　　) A.11 B.12 C.121 D.144 【解析】设质子的质量和电荷量分别为m1、q1，一价正离子的质量和电荷量为m2、q2。对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得 qU＝mv2－0，得v＝① 在磁场中qvB＝m② 由①②式联立得m＝，由题意知，两种粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同 ... ...