2022年高中物理第6章磁吃電流和運動電荷的作用第3節(jié)洛倫茲力的應用自我小測魯科版選修

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1、2022年高中物理第6章磁吃電流和運動電荷的作用第3節(jié)洛倫茲力的應用自我小測魯科版選修 夯基達標 1.電子在勻強磁場中做勻速圓周運動.下列說法正確的是（ ） A.速率越大,周期越大 B.速率越小,周期越大 C.速度方向與磁場方向平行 D.速度方向與磁場方向垂直 2.一個帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場.粒子的一段徑跡如下圖所示.徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧.由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小(帶電量不變).從圖中情況可以確定 …（ ） A.粒子從a到b,帶正電 B.粒子從a到b,帶負電 C.粒子從b到a,帶正電 D.粒子從b到a,

2、帶負電 3.如下圖所示，質量為m、電荷量為q的帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場的磁感應強度為B，粒子經(jīng)過a點時，速度與直線ab成60°角，ab與磁場垂直，ab間的距離為d.若粒子能從b點經(jīng)過，則粒子從a到b所用的最短時間為( ) A. B. C. D. 4.有三束粒子分別是質子p(11H)、氚核(31H)和α粒子(42He)粒子束，如果它們以相同的速度沿垂直于磁場方向射入勻強磁場(磁場方向垂直紙面向里)，下面四個圖中，能正確表示這三束粒子運動軌跡的是( ) 5.用回旋加速器來加速質子，為

3、了使質子獲得的動能增加為原來的4倍，原則上可采用下列哪幾種方法 …( ) A.將其磁感應強度增大為原來的2倍 B.將其磁感應強度增大為原來的4倍 C.將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍 D.將D形金屬盒的半徑增大為原來的4倍 6.如下圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里.一個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點n射出磁場.將磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個氫核射出磁場的位置是…( ) A.在b、n之間某點

4、 B.在n、a之間某點 C.在a點 D.在a、m之間某點 能力提升 7.如下圖帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離,從而顯示其運動軌跡.下圖是在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點,勻強磁場B垂直紙面向里.該粒子在運動時,其質量和電量不變,而動能逐漸減少.下列說法正確的是（ ） A.粒子先經(jīng)過a點,再經(jīng)過b點 B.粒子先經(jīng)過b點,再經(jīng)過a點 C.粒子帶負電 D.粒子帶正電 8.下圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率，那么( ) A.帶正電

5、粒子必須沿ab方向從左側進入場區(qū)，才能沿直線通過 B.帶負電粒子必須沿ba方向從右側進入場區(qū)，才能沿直線通過 C.不論粒子電性如何，沿ab方向從左側進入場區(qū)，都能沿直線通過 D.不論粒子電性如何，沿ba方向從右側進入場區(qū)，都能沿直線通過 9.下圖是磁流體發(fā)電機原理示意圖.A、B極板間的磁場方向垂直于紙面向里.等離子束從左向右進入板間.下列說法正確的是( ) A.A板電勢高于B板，負載R中電流向上 B.B板電勢高于A板，負載R中電流向上 C.A板電勢高于B板，負載R中電流向下 D.B板電勢高于A板，負載R中電流向下 10.如下圖所示，平行板電容器的極板沿水平方向放置，

6、電子束從電容器左邊正中間a處沿水平方向射入，電子的初速都是v0，在電場力作用下，剛好從圖中c點射出，射出速度為v.現(xiàn)保持電場不變，再加一個圖示方向的勻強磁場，使電子剛好從圖中d點射出，c、d兩點的位置相對于中線ab是對稱的.則從d點射出的每個電子的速度是_________________. 11.兩塊金屬a、b平行放置，板間存在與勻強電場正交的勻強磁場，假設電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間沿垂直于電場、磁場的方向射入場中，無偏轉地通過場區(qū)，如上圖所示.已知板長l＝10 cm，兩板間距d＝3.0 cm，兩板間電勢差U＝150 V，v0＝2.0×10

7、7 m/s. (1)求磁感應強度B的大小. (2)若撤去磁場，求電子穿過電場時偏離入射方向的距離，以及電子通過場區(qū)后動能增加多少. (電子所帶電荷量的大小與其質量之比＝1.76×1011 C/kg，電子電荷量的大小e＝1.60×10－19 C) 拓展探究 12.如下圖所示，PN和MQ兩板平行且板間存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩板間距離及PN和MQ長均為d，一帶正電的質子從PN板的正中間O點以速度v0垂直射入磁場，為使質子能射出兩板間，試求磁感應強度B的大小.(已知質子帶電荷量為e，質量為m) 參考答案 1答案：D 2答案：C 3答案：C 4解析：三束粒子以相同的速度

8、沿垂直于磁場方向進入勻強磁場，因此粒子做勻速圓周運動，則，所以.因此它們的半徑大小之比為： Rp∶R氚∶Rα＝∶∶＝1∶3∶2，由此可判斷出C項正確. 答案：C 5解析： ， ，故. 答案：AC 6解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，當氫核垂直于ad邊從中點m射入，又從ab的中點n射出，則速度必垂直于ab邊，a點為圓心，且.當磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?倍，則半徑變?yōu)樵瓉淼模瑲浜藦腶點垂直于ad邊射出，所以C項正確. 答案：C 7解析：因為粒子的動能逐漸減小,即它的速率逐漸減小,由可知,粒子的曲率半徑逐漸減小,所以粒子先經(jīng)過a點,再經(jīng)過b點.A項對,B項錯.由于粒子向右偏轉

9、,根據(jù)左手定則可推斷,粒子帶負電,C項對,D項錯. 答案：AC 8解析：按四個選項要求讓粒子進入，洛倫茲力與電場力等大反向抵消了的就能沿直線勻速通過磁場. 答案：AC 9解析：等離子束指的是含有大量正、負離子，整體呈中性的離子流.進入磁場后，正離子受到向上的洛倫茲力向A板偏，負離子受到向下的洛倫茲力向B板偏.這樣正離子聚集在A板，而負離子聚集在B板，A板電勢高于B板，電流方向為A→R→B. 答案：C 10解析：根據(jù)動能定理得，從c點飛出時，，從d點飛出時，，解得. 答案： 11解析：(1)電子進入正交的電磁場不發(fā)生偏轉，則滿足 . (2)設電子通過場區(qū)偏轉的距離為y1 ΔEk＝eEy1＝＝8.8×10－18 J＝55 eV. 答案：(1)B＝2.5×10－4 T (2)1.1×10－2 m， 55 eV 12解析：分析質子在磁場中運動，尋找質子射出兩板間的條件.由左手定則確定，質子向上偏轉.質子能射出兩板間的條件： B較弱時，質子從M點射出，如下圖所示，此時軌道的圓心為O′，由平面幾何知識得R2＝d2＋()2，得： .質子在磁場中有，所以,即， B較強時，質子從N點射出，此時質子運動了半個圓周，軌道半徑即，，所以：，即. 綜合上述兩種情況，B的大小為≤B≤. 答案：≤B≤