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1、2022年高中物理第6章磁吃電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用第3節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用自我小測(cè)魯科版選修夯基達(dá)標(biāo)1.電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).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(chǎng)方向平行D.速度方向與磁場(chǎng)方向垂直2.一個(gè)帶電粒子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(fù)電C.粒子從b到a,帶正電D.粒子從b到a,帶負(fù)電3.如下圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)
2、中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，速度與直線ab成60角，ab與磁場(chǎng)垂直，ab間的距離為d.若粒子能從b點(diǎn)經(jīng)過，則粒子從a到b所用的最短時(shí)間為( )A. B. C. D.4.有三束粒子分別是質(zhì)子p(11H)、氚核(31H)和粒子(42He)粒子束，如果它們以相同的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)方向垂直紙面向里)，下面四個(gè)圖中，能正確表示這三束粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是( )5.用回旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)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(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍B.將其磁感應(yīng)強(qiáng)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
3、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(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場(chǎng)的方向，以一定速度射入磁場(chǎng)，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場(chǎng).將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場(chǎng)的位置是( )A.在b、n之間某點(diǎn) B.在n、a之間某點(diǎn)C.在a點(diǎn) D.在a、m之間某點(diǎn)能力提升7.如下圖帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離,從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡.下圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點(diǎn),勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里.該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí),其質(zhì)量和電量不變,而動(dòng)能逐漸減少.下列說
4、法正確的是（ ）A.粒子先經(jīng)過a點(diǎn),再經(jīng)過b點(diǎn)B.粒子先經(jīng)過b點(diǎn),再經(jīng)過a點(diǎn)C.粒子帶負(fù)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.帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過B.帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)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(cè)進(jìn)入場(chǎng)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(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過9.下圖是磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖.A、B極板間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.等離子束從左向右進(jìn)入板間.下列說法正確的是( )A.A板電勢(shì)高于B板，負(fù)載R中電流向上B.B板電勢(shì)高于A板，負(fù)載R
5、中電流向上C.A板電勢(shì)高于B板，負(fù)載R中電流向下D.B板電勢(shì)高于A板，負(fù)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，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(chǎng)力作用下，剛好從圖中c點(diǎn)射出，射出速度為v.現(xiàn)保持電場(chǎng)不變，再加一個(gè)圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使電子剛好從圖中d點(diǎn)射出，c、d兩點(diǎn)的位置相對(duì)于中線ab是對(duì)稱的.則從d點(diǎn)射出的每個(gè)電子的速度是_.11.兩塊金屬a、b平行放置，板間存在與勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)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(chǎng)、磁場(chǎng)的方向射入場(chǎng)中，無偏轉(zhuǎn)地通過場(chǎng)區(qū)，如上圖所示
6、.已知板長l10 cm，兩板間距d3.0 cm，兩板間電勢(shì)差U150 V，v02.0107 m/s.(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.(2)若撤去磁場(chǎng)，求電子穿過電場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離，以及電子通過場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能增加多少.(電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比1.761011 C/kg，電子電荷量的大小e1.601019 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(qiáng)磁場(chǎng)，兩板間距離及PN和MQ長均為d，一帶正電的質(zhì)子從PN板的正中間O點(diǎn)以速度v0垂直射入磁場(chǎng)，為使質(zhì)子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.(已知質(zhì)子帶電荷量為e，質(zhì)量為m)參考答案1答案：D2答案：C3答案：
7、C4解析：三束粒子以相同的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，因此粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則，所以.因此它們的半徑大小之比為：RpR氚R132，由此可判斷出C項(xiàng)正確.答案：C5解析： ， ，故.答案：AC6解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氫核垂直于ad邊從中點(diǎn)m射入，又從ab的中點(diǎn)n射出，則速度必垂直于ab邊，a點(diǎn)為圓心，且.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，則半徑變?yōu)樵瓉淼?，氫核從a點(diǎn)垂直于ad邊射出，所以C項(xiàng)正確.答案：C7解析：因?yàn)榱Ｗ拥膭?dòng)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(diǎn),再經(jīng)過b點(diǎn).A項(xiàng)對(duì),B項(xiàng)錯(cuò).由于粒子向右偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可
8、推斷,粒子帶負(fù)電,C項(xiàng)對(duì),D項(xiàng)錯(cuò).答案：AC8解析：按四個(gè)選項(xiàng)要求讓粒子進(jìn)入，洛倫茲力與電場(chǎng)力等大反向抵消了的就能沿直線勻速通過磁場(chǎng).答案：AC9解析：等離子束指的是含有大量正、負(fù)離子，整體呈中性的離子流.進(jìn)入磁場(chǎng)后，正離子受到向上的洛倫茲力向A板偏，負(fù)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(fù)離子聚集在B板，A板電勢(shì)高于B板，電流方向?yàn)锳RB.答案：C10解析：根據(jù)動(dòng)能定理得，從c點(diǎn)飛出時(shí)，從d點(diǎn)飛出時(shí)，解得.答案：11解析：(1)電子進(jìn)入正交的電磁場(chǎng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則滿足.(2)設(shè)電子通過場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離為y1EkeEy18.81018 J55 eV.答案：(1)B2.5104 T (2)1.1102 m， 55 eV12解析：分析質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，尋找質(zhì)子射出兩板間的條件.由左手定則確定，質(zhì)子向上偏轉(zhuǎn).質(zhì)子能射出兩板間的條件：B較弱時(shí)，質(zhì)子從M點(diǎn)射出，如下圖所示，此時(shí)軌道的圓心為O，由平面幾何知識(shí)得R2d2()2，得： .質(zhì)子在磁場(chǎng)中有，所以,即， B較強(qiáng)時(shí)，質(zhì)子從N點(diǎn)射出，此時(shí)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)了半個(gè)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
2022年高中物理第6章磁吃電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用第3節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用自我小測(cè)魯科版選修
