高二期末复习题综合

高二期末复习题（2011-1-5） 1．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装

置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（H31）和α粒子（eH42）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ） A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大 B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小 C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小

D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大 2．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高（ ） B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关 C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关 3.如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向．已

知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2. 5×10-4C 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0. 4 kg·m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10 m/s2. (1)指出小球带何种电荷； (2)求匀强电场的电场强度大小； (3)求小球从O点抛出到落回z轴的过程中电势能的改变量．

B ~ 4．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（ ） A．图中A板是电源的正极 B．图中B板是电源的正极 C．电源的电动势为Bvd D．电源的电动势为Bvq

5．如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E 的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。 求（1）前2秒内电场力做的功。 （2）物块的质量. （3）物块与水平面间的动摩擦因数。

+ E

甲

υ/（m•s-1） t/s O 1 2 3 2 4 t/s O 1 2 3 2 4 E /（×104N•C-1）

乙 丙 6．如图19所示，绝缘水平板面上，相距为L的A、B两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点，C、D是AB连线上的两点，AC=CO=OD=DB=1/4L. 一质量为m、电量为+q的小

滑块（可视为质点）以初动能E0从C点出发，沿直线AB向D运动，滑块第一次经过O点时的动能为nE0（n>1），到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求： （1）小滑块与水平板面之间的动摩擦因数μ； （2）OD两点间的电势差UOD； （3）小滑块运动的总路程S.

7、如图所示，在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B1、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿－x方向射入磁场，恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为 B2，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60°角，求磁感应强度 B2多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？ 8.如图13所示为一质谱仪的构造原理示意图，整个装置处于真空环境中，离子源N可释放出质量相等、电荷量均为q（q＞0）的离子。离子的初速度很小，可忽略不计。离子经S1、S2间电压为U的电场加速后，从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，沿着半圆运动到照相底片上的P点处，测得P到S3的距离为x。求： （1）离子经电压为U的电场加速后的动能； （2）离子在磁场中运动时的动量大小； （3）离子的质量。

9．在真空中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m=2×10－10kg，带电量q= +5×10－6C，不计重力，磁感应强度B=1T，粒子运动速度v0=5×103m/s，图形区域半径r=0.2m，求粒子第一次回到P点所需时间。

P S3

S2

S1

N

x

图13 B

P × × × × × × × × × × 10.（20分）如图所示，一带电微粒质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。求： （1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1； （2）偏转电场中两金属板间的电压U2； （3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为多

11．（18分）如图所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，x轴沿水平方向，空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成α=30°的角做斜向下的直线运动，进入x>0的区域，要使油滴进入x>0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需要在x>0区域内加一个匀强电场，若带电油滴作匀速圆周运动通过x轴上的N点，且有MO=ON，试论述并计算： （1）油滴将做怎样的直线运动？油滴的运动速率是多少？ （2）在x>0空间内所加匀强电场的场强大小和方向。 （3）油滴从x轴上的M点开始运动到x轴上的N点所用的时间。 12．(20分) 如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x > 0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场，场强的大小为E，一个带正电的小球经过图中的x轴上的A点，沿着与水平方向成= 30°角的斜向下直线做匀速运动，经过y轴上的B点进入x < 0的区域，要使小球进入x < 0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在x < 0区域另加一匀强电场，若带电小球做圆周运动通过x轴上的

C点（C点未标出），且OCOA，设重力加速度为g，求： (1)小球运动速率的大小； (2)在x < 0的区域所加电场的场强大小和方向； (3)小球从B点运动到C点所用时间．

13、如图，abc是光滑绝缘的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.4m，质量m=0.20㎏的不带电小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60㎏，速度V0，带电量为q=+1×10－3C的小球B与小球A发生正碰，碰后两球粘在一起，所带电量

不变，在半圆轨道中存在水平向右匀强电场E=CN/1073，半圆轨道bc左侧无电场。已知相碰后AB球经过半圆轨道最高点C落到轨道上距b点L=0.4m处，重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球B的初速度v0大小 （2）AB球碰后粘在一起，运动到半圆轨道上与圆心等高处的d点时对轨道的压力大小。 · d 14．如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是l/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。

15．如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y = h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x = – 2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y = – 2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求： （1）质点到达P2点时速度的大小和方向； （2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小； （3）若在第四象限加一匀强电场，使质点做直线运动，求此电场强度的最小值。