2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（十八）洛伦兹力与现代技术 粤教版选修3-1

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1、课时跟踪检测（十八）洛伦兹力与现代技术1.(多选)如图1所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是()图1A．aB．bC．cD．d解析：选BD粒子的出射方向必定与它的运动轨迹相切，故轨迹a、c均不可能，正确答案为B、D。2.如图2所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则()图2A．只有速度v大小一定的粒子可

2、以沿中心线通过弯管B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管mv解析：选C因为粒子能通过弯管要有一定的半径，其半径r＝R。所以r＝R＝，由qB粒子的q、B都相同，则只有当mv一定时，粒子才能通过弯管。3.水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图3所示，则电子的运动情况是()图3A．沿路径Oa运动B．沿路径Ob运动C．沿路径Oc运动D．沿路径Od运动解析：选D由左手定则知只能

3、是Oc或Od路径。而远离导线磁场减弱B减小，由半径mv公式r＝，可知r增大，所以只能是Od路径，故D正确。qB4．(多选)(2015·全国卷Ⅱ)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子()A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等解析：选AC两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且Ⅰ磁场磁感应强2mvmv1度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍。由q

4、vB＝得r＝∝，即Ⅱ中电子运动轨迹的半径rqBBF合qvBa21是Ⅰ中的k倍，选项A正确。由F合＝ma得a＝＝∝B，所以＝，选项B错误。由Tmma1k2πrT22πω2T11＝得T∝r，所以＝k，选项C正确。由ω＝得＝＝，选项D错误。vT1Tω1T2k5.如图4所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直，穿过b点的粒子，其速度方向与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需的时间分别为t1、t2，则t1∶t2为()图4A．1∶3B．4∶3C．1∶1

5、D．3∶2解析：选D画出运动轨迹，过a点的粒子转过90°，过b点的粒子转过60°，故选项D正确。6.如图5所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q＞0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方R向射入磁场区域，射入点与ab的距离为。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹2角为60°，则粒子的速率为(不计重力)()图5qBRqBRA.B.2mm3qBR2qBRC.D.2mm解析：选B设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，由牛顿第二定律可得：2vqBR

6、qvB＝m，根据几何关系可知r＝R，联立两式解得v＝，选项B正确。rm7.(多选)如图6所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有()图6A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近解析：选AD离子要打在屏P上，都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，选项A正确；由于是同种离子，因此质量、2v电荷量相同，初速度大小也相同，由qvB＝m可知，它们做圆周运动的r半径相

7、同，作出运动轨迹，如图所示，比较得a在磁场中运动的路程比bs的长，选项C错误；由t＝可知，a在磁场中运动的时间比b的长，选项B错误；从图上可v以看出，选项D正确。8．如图7甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示。忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是()图7A．在Ekt图像中应有t4－t3

8、．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的面积解析：选D带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在Ekt图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，A错误；粒子获得的最大动能与加速电压无关，加速222mv2mE