2019-2020學(xué)年高中物理 第6章 磁場對電流和運動電荷的作用 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用課時作業(yè)（含解析）魯科版選修3-1

《2019-2020學(xué)年高中物理 第6章 磁場對電流和運動電荷的作用 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用課時作業(yè)（含解析）魯科版選修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第6章 磁場對電流和運動電荷的作用 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用課時作業(yè)（含解析）魯科版選修3-1（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用一、選擇題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解析：由粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期公式T可知周期的大小與速率無關(guān)，A、B錯誤，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，速度方向與磁場方向垂直，C錯誤，D正確答案：D2如圖所示，ab是一彎管，其中心線是半徑為R的一段圓弧，將它置于給定的勻強磁場中，磁場方向垂直于圓弧所在平面，并且指向紙外有一束粒子對準a端射入彎管，粒子有不同的質(zhì)量、不同的速度，但都是一價正離子，則()A只有速度v大小一定的粒子可以沿中心線通過彎

2、管B只有質(zhì)量m大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管C只有m、v的乘積大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管D只有動能Ek大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管解析：粒子要通過彎管必須做圓周運動，其半徑rR時，粒子能通過彎管，所以rRmv/qB，因為粒子的q、B都相同，所以只有當(dāng)mv一定時，粒子才能通過彎管答案：C3現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強度增加到原來的12倍此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比

3、約為()A11B12C121 D144解析：設(shè)質(zhì)子和離子的質(zhì)量分別為m1和m2，原磁感應(yīng)強度為B1，改變后的磁感應(yīng)強度為B2.在加速電場中qUmv2，在磁場中qvBm，聯(lián)立兩式得m，故有144，選項D正確答案：D4有三束粒子，分別是質(zhì)子(H)、氚核(H)和粒子束，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)在下圖中，正確地表示出這三束粒子的運動軌跡的是()解析：由粒子在磁場中運動的半徑rmv/qB可知，粒子在磁場中運動的軌跡應(yīng)該與粒子的比荷有關(guān)，即r1r2r3132，所以三種粒子的軌跡應(yīng)該是氫核半徑最小，氚核半徑最大，粒子束在中間，所以C選項正確答案：C5兩個電子以

4、大小不同的初速度沿垂直磁場的方向射入一勻強磁場中，設(shè)r1、r2為這兩個電子的運動軌道半徑，T1、T2是它們的運動周期，則()Ar1r2，T1T2Br1r2，T1T2Cr1r2，T1T2 Dr1r2，T1T2解析：r，電子的m、q相同而B又相同，但v不同故r不同；由T知T1T2，D正確答案：D6如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1、A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場下列表述不正確的是()A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面

5、向外C能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小答案：D7把金屬塊放在勻強磁場中，如圖所示，磁場方向垂直于內(nèi)、外表面水平向外，金屬塊中有電流通過設(shè)金屬塊上、下兩表面的電勢分別是上、下，則()A上下B上下C上下D不能判斷哪一面電勢較高解析：本題考查金屬塊中電流的形成及上、下表面的電勢金屬塊中的電流是自由電子定向移動形成的，電子受到洛倫茲力的作用而向下偏轉(zhuǎn)，在金屬塊的上、下表面分別積聚正、負電荷，故上板電勢高，A正確，B、C、D錯答案：A8如圖甲所示是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁

6、場中，兩盒分別與高頻電源相連帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是()A在Ekt圖象中應(yīng)有t4t3t3t2t2t1B加速電壓越大，粒子最后獲得的動能就越大C粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大D要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的面積解析：帶電粒子在勻強磁場中的回旋周期與速度大小無關(guān)，因此在Ekt圖中應(yīng)有t4t3t3t2t2t1，A錯誤；加速電壓越小，粒子加速次數(shù)就越多，由粒子做圓周運動的半徑r可知Ek，即粒子獲得的最大動能決定于D形盒的半徑，與加速電壓和加速次數(shù)無關(guān)，故D形盒的面積增加時半徑R增大，粒子的最大動能

7、增大，故B、C錯誤，D正確答案：D二、非選擇題9如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運動，自M點垂直于磁場邊界射入勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點射出；乙種離子在MN的中點射出；MN長為l.不計重力影響和離子間的相互作用求：(1)磁場的磁感應(yīng)強度大??；(2)甲、乙兩種離子的比荷之比解析：(1)設(shè)甲種離子所帶電荷量為q1、質(zhì)量為m1，在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R1，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，由動能定理有q1Um1v由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有q1v1Bm1由幾何關(guān)系知2R1l由式得B(2)設(shè)乙種離子所帶電荷量為q2、質(zhì)量為m2，射入磁場的速度為v2，在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R2.同理有q2Um2vq2v2Bm2由題給條件有2R2由式得，甲、乙兩種離子的比荷之比為14答案：(1)(2)1410一個質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a，0)點以速度v，沿與x軸正方向成60的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限求：(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；(2)穿過第一象限的時間解析：(1)作出帶電粒子做圓周運動的圓心和軌跡，由圖中幾何關(guān)系知：Rcos 30a得：R由Bqvm得：B(2)運動時間：t.答案：(1)(2)- 6 -