2019-2020年高中物理 第三章 磁场 第六节 洛伦兹力与现代技术自我小测 粤教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第三章 磁场 第六节 洛伦兹力与现代技术自我小测 粤教版选修3-11如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力)，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹角则正、负离子在磁场中()A运动时间相同B运动轨道半径相同C重新回到x轴时速度大小和方向均相同D重新回到x轴时距O点的距离相同2电子以初速v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则()A磁场对电子的作用力始终不变B磁场对电子的作用力始终不做功C电子的动量始终不变D电子的动能始终不变3三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽略空气阻力，则()AE1E2E3 BE1E2E3CE1E2E3 DE1E2E34如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的()A速度 B质量 C电荷 D比荷5如图，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里一质量为m的带电质点，沿场区内的一竖直圆周匀速运动，则可判知该带电质点()A带有电荷量为的负电荷B沿圆周顺时针运动C运动的角速度为D运动的速率为6质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看做为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断()A.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C只要x相同，则离子质量一定相同D只要x相同，则离子质量的荷质比一定相同7一带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹如图所示，中央MN是一块薄金属板，粒子在穿过金属板时损失了一些动能该粒子所带的电荷量不变，由图可知，该粒子应是带_电，粒子运动的方向应是沿_方向8如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力求： (1)带电粒子所受洛伦兹力的大小(2)带电粒子的质量大小9如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2 T一对电子和正电子从O点沿纸面以相同的速度v射入磁场中，速度方向与磁场边界Ox成30角，求：电子和正电子在磁场中运动的时间为多少？10电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示磁场方向垂直于圆面磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？答案1答案：BCD2解析：磁场对电子的作用力就是洛伦兹力，方向始终与速度方向垂直，时刻改变，但对电子不做功，所以A错、B对动量是矢量，只要速度方向改变动量就会改变，电子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以动量不断改变，而动能不变，C错、D对答案：BD3解析：小球1在电场中受到水平方向的电场力作用，电场力对小球做正功，小球的动能增加；小球2在磁场中运动时受到洛伦兹力作用，但洛伦兹力对小球2不做功，只改变小球2的速度方向；三个小球落到同一高度时重力势能改变相同(重力做功相同)，电场力对小球1做正功，而小球2和小球3只有重力做功，根据动能定理可知小球1的动能最大，小球2和小球3动能相等正确选项为B.答案：B4解析：区域是速度选择器，能通过该区域的粒子必须满足电场力与洛伦兹力大小相等，即EqBqv，所以所有沿直线通过该区域的粒子的速度相等区域是一个偏转磁场，粒子进入该区域后做匀速圆周运动，轨道半径为R，由题干得知所有粒子偏转半径相同(打在同一点)，所以他们的比荷()相等故AD正确答案：AD5解析：带电质点能够在竖直平面内做匀速圆周运动，说明质点所受的重力和电场力的合力等于零即有mgqE，所以qmg/E，E向下，电场力向上，质点应带负电，所以A对由左手定则可以判定，质点顺时针运动，所以B对由周期公式可以求出角速度为2/TqB/m，将qmg/E代入，可得Bg/E，所以C对再由半径公式r知速度大小与E无关，所以D错答案：ABC6解析：带电粒子通过加速电场加速，由动能定理：qUmv2，得加速后粒子的速度v.进入质谱仪的磁场中，测得圆周半径R，由R.x2R，若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大，A正确，B错误；要x相同，则离子质荷比一定相同，而质量不一定相同，选项C错误，D正确答案：AD7解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：Bqv，轨道半径为：R，从图中不难看出上下两部分半径不同，速度大半径就大，又知道粒子在穿过金属板时有能量损失，所以粒子是从下部穿过金属板进入上部的，由此可知道粒子运动方向是edcba，用左手定则判断粒子带负电答案：负edcba8解析：(1)带电粒子在磁场中所受洛伦兹力fqvB.(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其半径为R，由牛顿第二定律qvBm带电粒子做匀速圆周运动的半径R解得m.答案：qvB9答案：10解析：如下图所示，电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R.以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电荷量，则eUmv2evB又有tan由以上各式解得Btan.答案：tan