高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课时练习，共4页。试卷主要包含了 如图所示，带电粒子等内容，欢迎下载使用。

1. 如图所示，带电粒子（不计重力）从加速电场的O点无初速释放后恰能沿直线穿过互相垂直的匀强电场和匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子一定带正电
B. 若从a点释放，则粒子在右侧场区向上偏转且其电势能增加，动能减少
C. 若从b点释放，则粒子在右侧场区向上偏转且其电势能减小，动能增加
D. 无论从a点释放，还是从b点释放，该粒子都无法沿直线穿过右侧场区
2. 如图所示，两个质量不同、电量相同的正离子a和b，以相同的动能进入匀强磁场B和匀强电场E叠加的区域，粒子的初速度方向、电场方向和磁场方向互相垂直，若不计重力，a向上偏转，b向下偏转，则（ ）
A. a质量较大，速度不断增大
B. a质量较小，速度不断增大
C. b质量较大，速度不断增大
D. b质量较小，速度不断增大
3. 如图所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向入射，电子的初速度都是，在电场力的作用下，刚好从图中所示的c点射出，射出时的速度为v。现若保持电场不变，再加一个匀强磁场，磁场方向跟电场和电子入射的方向都垂直（图中垂直于纸面向里），使电子刚好由图中d点射出。若c、d两点的位置相对于中线ab是对称的，则从d点射出时每个电子的动能等于___________。
4. 如图所示，质量为m的带电微粒，在相互垂直的匀强电、磁场中运动，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，此微粒在垂直于磁场的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动（不计空气阻力），微粒一定带_________电，微粒的线速度大小为_________。
5. 如图所示的正交电磁场，一带电量为、质量为m的微观粒子，从O点开始竖直向上运动，速度为。已知磁感应强度为B，电场强度为E，均保持大小、方向不变。
（1）试求粒子的运动周期。
（2）问当电场、磁场的宽度L为多大时，粒子在电场、磁场中运动后又沿x方向飞出这一区域？（设B、E在y方向区域足够长）
6. 如图所示，由质量为m，电荷量为q，速率不同（可由同一电场加速）的正离子组成的离子束，经小孔O射入场强为E的匀强电场与磁感应强度为B1的匀强磁场的区域内（速度选择器），只有速率为某一值的离子才能沿入射方向做匀速直线运动。当它通过宽度为d的缝的正中位置后射入另一个匀强磁场的区域（磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外），离子将做匀速圆周运动（质谱仪）。
（1）求运动轨迹不发生偏折的离子的初速度；
（2）如果初速度的离子（）在射出速度选择器时的侧移正好为，求这种离子射出后所做圆周运动的半径。
7. 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外，大小可调节的均匀磁场，质量为m，电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。
（1）设t=0时粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈，求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能。
（2）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时的磁感应强度。
（3）求粒子绕行n圈所需的总时间（设极板间距远小于R）。
【试题答案】
1. D
2. C
3.
4. 负电；
5. （1）
（2） （）
6. （1）
（2）
7. （1）
（2）
（3））