（課堂設(shè)計(jì)）高中物理 第6章第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固試題 魯科版選修3-1

第3節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固1電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ()A速度越大，周期越大 B速度越小，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)方向垂直解析：由粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式T可知周期的大小與速率無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，C錯(cuò)誤，D正確答案：D21930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖6316所示這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是 ()A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器圖6316C離子從磁場(chǎng)中獲得能量D離子從電場(chǎng)中獲得能量答案：AD3.如圖6317所示，一水平導(dǎo)線通以電流I，導(dǎo)線下方有一電子，初速度方向與電流平行，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法中，正確的是 ()圖6317A沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大B沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小C沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小D沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大解析：由安培定則可判斷，導(dǎo)線I下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，由左手定則可判斷，電子將向下偏轉(zhuǎn)，由于離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，由r知電子運(yùn)動(dòng)的半徑越來(lái)越大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤答案：A圖63184.如圖6318所示，在第象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速率，沿與x軸成30°的方向從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為 ()A12 B21C1 D11答案：B知能提升5.如圖6319是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1、A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列表述正確的是 ()圖6319A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(chǎng)方向垂直紙面向外C能通過(guò)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：ABC6.把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖6320所示，磁場(chǎng)方向垂直于內(nèi)、外表面水平向外，金屬塊中有電流通過(guò)設(shè)金屬塊上、下兩表面的電勢(shì)分別是U上、U下，則 ()AU上>U下圖6320BU上U下CU上<U下D不能判斷哪一面電勢(shì)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(shì)金屬塊中的電流是自由電子定向移動(dòng)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(fù)電荷，故上板電勢(shì)高，A正確，B、C、D錯(cuò)故正確答案為A.答案：A圖63217.如圖6321所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一個(gè)電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)感光板上的P點(diǎn). 經(jīng)測(cè)量P、O間的距離為l，不計(jì)帶電粒子受到的重力求：(1)帶電粒子所受洛倫茲力的大??；(2)帶電粒子的質(zhì)量解析：(1)由洛倫茲力公式得FqvB(2)由洛倫茲力提供向心力得qvBm由題意得r聯(lián)立以上兩式解得帶電粒子的質(zhì)量為m答案：(1)qvB(2)圖63228.如圖6322所示，AB間存在方向與豎直方向成45°角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，BC間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，AB間距為0.2 m，BC間距為0.1 m，C為熒光屏質(zhì)量m1.0×103 kg，電荷量q1.0×102 C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過(guò)b點(diǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)若在BC間再加方向垂直紙面向外、大小B1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)(未畫出)取g10 m/s2，求：(1)E1的大小(2)加上磁場(chǎng)后，粒子由b點(diǎn)到O點(diǎn)電勢(shì)能的變化量解析：(1)粒子在AB間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受力如右圖所示，qE1cos 45°mgE1 V/m1.4 V/m.(2)由動(dòng)能定理得：qE1sin 45°·dABmvb2vb 2 m/s加磁場(chǎng)前粒子在BC間作勻速直線運(yùn)動(dòng)則有qE2mg加磁場(chǎng)后粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖由洛倫茲力提供向心力得qvbB，得R0.2 m設(shè)偏轉(zhuǎn)距離為y，由幾何關(guān)系得：R2dBC2(Ry)2y2.7×102 mWqE2·ymgy2.7×104 J即電勢(shì)能增加了2.7×104 J答案：(1)1.4 V/m(2)增加了2.7×104 J