2021届全国卷高三物理全真模拟单元测题24力电综合问题1原卷版

2021届全国卷高三物理全真模拟单元测题 （二十四）力电综合问 1. （2016-高考全国卷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（） I 字;.・ / 磁场 加速电场,・ 出口/・’・・ A. 11B. 12 C. 121D. 144 2. 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒 间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f, 加速电压为U.若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为 q,在加速器中被加速，且加速过程中不考 虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是（） B 出口处 、 （/ U / A. 质子被加速后的最大速度与D形盒半径R有关 B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比 C. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2 1 D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f,经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变 3. （2019-辽宁大连高三模拟）如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速 度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑.在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁 场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点，然后在磁场区域再加一竖直向下， 场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到。点.关于该粒子（不计重力），下列说法正确的是（） A.粒子带负电 B.初速度为v- C.比荷为卜罕 D-比荷为普焉 4. 如图所示为磁流体发电机的原理图.金属板M、N之间的距离为d20 cm,磁场的磁感应强度大小为B 5T,方向垂直纸面向里.现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，整 体呈中性）从左侧喷射入磁场，发现在M、N两板间接入的额定功率为P100 W的灯泡正常发光，且此时 灯泡电阻为R100 Q,不计离子重力和发电机内阻, 且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是 A.金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷 B.该发电机的电动势为100 V D.每秒钟有6.25x1018个离子打在金属板N上 C.离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103m/s 5. （2019高考大纲模拟14）.如图所示，有竖直向上的匀强磁场穿过水平放置的光滑平行金属导轨，导轨左 端连有电阻R.质量相等、长度相同的铁棒和铝棒静止在轨道上.现给两棒一个瞬时冲量，使它们以相同速 度v0向右运动，两棒滑行一段距离后静止，已知两棒始终与导轨垂直，在此过程中（ R 在速度为V。时, A. 两棒的端电压UabUcd B. 铁棒在中间时刻的加速度是速度为v0时加速度的一半 C. 铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间 D. 两回路中磁通量的改变量相等 6. （12分）（2019全国高考猜题卷6）某电磁缓冲车利用电磁感应原理进行制动缓冲, 它的缓冲过程可等效 为小车车底安装着电磁铁，可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向竖直向下; 水平地面固定着闭合 矩形线圈abed,线圈的总电阻为R, ab边长为L, ad边长为2L,如图所示（俯视）.缓冲小车（无动力）水平 通过线圈上方，线圈与磁场的作用使小车做减速运动，从而实现缓冲.已知小车总质量为m,受到地面的 摩擦阻力为Ff,小车磁场刚抵达线圈ab边时，速度大小为v0,小车磁场刚抵达线圈cd边时，速度为零, 求 ia Vo XXXXXXX I IXXXXXXX ；XXXXXXX ；XXXXXXX 小车 _b 1小车缓冲过程中的最大加速度am的大小. 2小车缓冲过程中通过线圈的电荷量q及线圈产生的焦耳热Q. 7. 2019河南天一大联考20分如图所示，在同一水平面内的光清平行金属导轨MN、M，N，与均处于竖 直面内的半圆形光滑金属轨道NP、NP平滑连接，半圆轨道的半径均为r0. 5m,导轨间距L Im,水平 导轨左端MM，接有R2Q的定值电阻，水平轨道的ANN,A区域内有竖直向下的匀强磁场，磁场区域的宽 度dlm。一质量为m0.2kg、电阻为R00.5Q、长度为Llm的导体棒b放置在水平导轨上距磁场左 边界s处，在与导体棒垂直、大小为2N的水平恒力F的作用下从静止开始运动，导体棒运动过程中始终与 导轨垂直并与导轨接触良好，导体棒进入磁场后做匀速运动，当导体棒运动至NN，时撤去恒力F,结果导 体棒恰好能运动到半圆形轨道的最高点PP。已知重力加速度g取10m/s2,导轨电阻忽略不计。 1求匀强磁场的磁感应强度B的大小及s的大小 2若导体棒运动到AA，时撤去拉力，试判断导体棒能不能运动到半圆轨道上。如果不能，说明理由；如 果能，试判断导体棒沿半圆轨道运动时会不会脱离轨道。