高中物理第三章9章末过关检测三含解析新人教版选修311028222

高中物理第三章9章末过关检测三含解析新人教版选修311028222 章末过关检测(三)

(时间：60分钟，满分：100分)

一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1.如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观

察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从

而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖．云雾室中磁场方向可能是( )

A ．垂直纸面向外

B ．垂直纸面向里

C ．沿纸面向上

D ．沿纸面向下

解析：选B.由图可知，向下运动的正电荷受到的洛伦兹力的方向向右，由左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向里．故选B.

2.(2019·西安高二月考)一正电荷q 在匀强磁场中，以速度v 沿x 轴正方

向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，如图所示，为了使电荷

能做直线运动，则必须加一个电场进去，不计重力，此电场的场强应该是( )

A ．沿y 轴正方向，大小为Bv q

B ．沿y 轴负方向，大小为Bv

C ．沿y 轴正方向，大小为v B

D ．沿y 轴负方向，大小为Bv q

解析：选B.要使电荷能做直线运动，必须用电场力抵消洛伦兹力，本题正电荷受洛伦兹力的方向沿y 轴正方向，故电场力必须沿y 轴负方向且qE ＝Bqv ，即E ＝Bv .

3.(2019·天津高二检测)一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部

分如图所示，D 形盒半径为R ，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B ，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是( )

A ．质子被加速后的最大速度随

B 、R 的增大而增大

B ．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大

C ．只要R 足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D ．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

解析：选A.由r ＝mv qB 得当r ＝R 时，质子有最大速度v m ＝

qBR m ，即B 、R 越大，v m 越大，v m

与加速电压无关，A 对，B 错．随着质子速度v 的增大，质量m 会发生变化，据T ＝2πm qB

知质子做圆周运动的周期也变化，所加交流电与其运动不再同步，即质子不可能一直被加速下去，C 错．由上面周期公式知α粒子与质子做圆周运动的周期不同，故此装置不能用于加速α粒子，D 错．

4．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a 和b ，内有带电荷量为q 的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B .当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )

A.

IB |q |aU ，负 B.IB |q |aU ，正 C.IB |q |bU ，负 D.IB |q |bU

，正 解析：选C.因导电材料上表面的电势比下表面的低，故上表面带负电荷，根据左手定则可判断自由运动电荷带负电，则B 、D 两项均错误．设长方体形材料长度为L ，总电荷量为Q ，则其单位体积内自由运动电荷数为Q |q |ab ·L

，当电流I 稳恒时，材料内的电荷所受电场力与磁场力相互平衡，则有UQ a ＝BIL ，故Q |q |ab ·L ＝BI |q |bU

，A 项错误，C 项正确． 5.如图所示为一圆形区域的匀强磁场，在O 点处有一放射源，沿半径

方向射出速率为v 的不同带电粒子，其中带电粒子1从A 点飞出磁场，带

电粒子2从B 点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力．则( )

A ．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1

B ．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1

C ．带电粒子l 与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1

D ．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶2

解析：选A.根据题图中几何关系，tan 60°＝R r 1，tan 30°＝R r 2，带电粒子在匀强磁场中运动，r ＝mv

qB

，联立解得带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1，选项A 正确，选

项B错误；带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为

t1

t2

＝

2π

3

r1

π

3

r2

＝2

r1

r2

＝2∶3，选项C、

D错误．

6．如图所示，在第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、

负电子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、

负电子在磁场中运动的时间之比为( )

A．1∶2 B．2∶1 C．1∶ 3 D．1∶1

解析：选B.正、负电子在磁场中运动轨迹如图所示．

正电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为120°，负电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为60°，故时间之比为2∶1.

二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 7．A、B两个离子同时从匀强磁场的直边界上的P、Q点分别以60°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从Q、P点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是( )

A．A为正离子，B为负离子

B．A、B两离子运动半径之比为1∶ 3

C．A、B两离子速率之比为1∶ 3

D．A、B两离子的比荷之比为2∶1

解析：选BD.A向右偏转，根据左手定则知，A为负离子，B向左偏转，根据左手定则知，B为正离子，故A错误．离子在磁场中做圆周运动，由几何关系可得r＝

l

2sin θ

，l为PQ距离，sin 60°∶sin 30°＝3∶1，则A、B两离子的半径之比为1∶3，故B正确．离子的速率v＝

r·2θ

t

，时间相同，半径之比为1∶3，圆心角之比为2∶1，则速率之比为2∶3，