高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評 魯科版選修1-1

洛倫茲力的應(yīng)用(建議用時：45分鐘)1如圖3310所示是陰極射線管的示意圖，接通電源后，會有電子從陰極K射向陽極A，并在熒光屏上形成一條亮線要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中可行的是()圖3310A加一方向平行紙面向上的磁場B加一方向平行紙面向下的磁場C加一方向垂直紙面向里的磁場D加一方向垂直紙面向外的磁場【解析】要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，就是使電子向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則由于電子帶負(fù)電，所以四指應(yīng)指向左，拇指指向下，可得手心朝外，即應(yīng)加一方向垂直紙面向里的磁場【答案】C2顯像管是電視機中的一個重要元件，如圖3311所示為電視機顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖，圓心黑點表示電子槍射出的電子，它的方向由紙內(nèi)指向紙外當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈通以圖示方向的電流時，電子束應(yīng)()圖3311A向左偏轉(zhuǎn)B向上偏轉(zhuǎn)C不偏轉(zhuǎn) D向下偏轉(zhuǎn)【解析】偏轉(zhuǎn)線圈北極在右，南極在左，磁場方向向左，用左手定則，四指指向電子運動的反方向即可判斷【答案】B3在回旋加速器中，帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)經(jīng)過半個圓周所需時間t與下列哪些物理量無關(guān)()A帶電粒子的質(zhì)量和電荷量B帶電粒子的速度C加速器的磁感應(yīng)強度D帶電粒子運動的軌道半徑【解析】周期T，只與m、q、B三個物理量有關(guān)，所以B、D正確【答案】BD4.如圖3312所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強磁場中，通電時銅板中電子流方向向上，由于磁場作用，則() 【導(dǎo)學(xué)號：31870027】圖3312A板左側(cè)聚集較多電子，使b點電勢高于a點電勢B板左側(cè)聚集較多電子，使a點電勢高于b點電勢C板右側(cè)聚集較多電子，使b點電勢高于a點電勢D板右側(cè)聚集較多電子，使a點電勢高于b點電勢【解析】由左手定則判斷，電子向右側(cè)偏轉(zhuǎn)【答案】D5顯像管的結(jié)構(gòu)如圖3313所示，電子槍是由安裝在真空玻璃管內(nèi)的一個陰極、一個陽極而組成的，陰極接高壓電源的負(fù)極，陽極接正極從陰極產(chǎn)生的電子，在兩極之間的電場力的作用下從陰極加速飛向陽極，并從陽極射進(jìn)由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場內(nèi)，電子束在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向()圖3313A垂直紙面向外 B豎直向上C垂直紙面向內(nèi) D豎直向下【解析】由圖知，電子束受到的洛倫茲力方向向上，電子帶負(fù)電，應(yīng)用左手定則時注意四指的指向應(yīng)該是電子運動的反方向，所以由左手定則可判定，磁場方向垂直紙面向外【答案】A6在回旋加速器中，下列說法正確的是()A電場用來加速帶電粒子，磁場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)B電場和磁場同時用來加速帶電粒子C在確定的交流電壓下，回旋加速器D形金屬盒的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動能就越大D同一帶電粒子獲得的最大動能只與交流電源的電壓有關(guān)，而與交流電的頻率無關(guān)【解析】回旋加速器中，電場使帶電粒子加速，磁場只使帶電粒子偏轉(zhuǎn)，故A對，B錯，同一粒子獲得的最大動能取決于回旋半徑，與交流電壓、頻率均無關(guān)，故C對，D錯【答案】AC7目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖3314表示它的原理：將一束等離子體(包含正、負(fù)離子)噴射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，于是金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓以下說法正確的是()圖3314AB板帶正電BA板帶正電C其他條件不變，只增大射入速度，UAB增大D其他條件不變，只增大磁感應(yīng)強度，UAB增大【解析】根據(jù)左手定則，正離子進(jìn)入磁場受到的洛倫茲力向下，A正確，B錯誤最后，離子受力平衡有qBvq，可得UABBvd，C、D正確【答案】ACD8如圖3315所示，一帶負(fù)電的粒子從上向下射入相互垂直的勻強電場和勻強磁場并存的區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，若使該粒子做勻速運動，電場強度方向應(yīng)(不計重力)()圖3315A與磁場方向平行且向里B與磁場方向平行且向外C與磁場方向垂直且向左D與磁場方向垂直且向右【解析】由左手定則可知，此粒子所受洛倫茲力方向水平向左，要使粒子做勻速運動，粒子所受電場力應(yīng)向右，由于粒子帶負(fù)電，故電場強度方向與磁場方向垂直且向左【答案】C9.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖3316所示由于血液中的正、負(fù)離子隨血液一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 V，磁感應(yīng)強度的大小為0.040 T則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()圖3316A1.3 m/s，a正、b負(fù) B2.7 m/s，a正、b負(fù)C1.3 m/s，a負(fù)、b正 D2.7 m/s，a負(fù)、b正【解析】依據(jù)左手定則，正離子在磁場中受到洛倫茲力作用向上偏，負(fù)離子在磁場中受到洛倫茲力作用向下偏，因此電極a、b的正負(fù)為a正、b負(fù)；當(dāng)穩(wěn)定時，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，則qEqvB，可得v1.3 m/s，A對【答案】A10如圖3317所示，在真空中勻強電場的方向豎直向下，勻強磁場方向垂直于紙面向里，三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右做勻速運動，c向左做勻速運動，則三個油滴中_最重，_最輕圖3317【解析】由a靜止知，三個球帶的是負(fù)電，再由左手定則和物體的平衡條件對a球有GaqE，對b球有GbqvbBqE，對c球有GcqEqvcB，比較以上三式知最重的是c球，最輕的是b球【答案】cb11回旋加速器D形盒中央為質(zhì)子流，D形盒間的加速電壓為U2104V.靜止質(zhì)子經(jīng)電場加速后，進(jìn)入D形盒，其最大軌道半徑R1 m若磁場的磁感應(yīng)強度B1.5 T，問：質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動能多大？質(zhì)子經(jīng)回旋加速器得到的最大動能多大？(已知質(zhì)子的質(zhì)量m1.671027kg，電荷量q1.61019C)【解析】質(zhì)子從靜止加速進(jìn)入D形盒時的動能EkqU1.610192104J3.21015J，當(dāng)半徑達(dá)最大時，動能最大由Rm得vm，最大動能EkmmvJ1.721011J.【答案】3.21015J1.721011J