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时间:2019-02-27
《63洛伦兹力的应用每课一练(鲁科版选修3-1)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、6・3洛伦兹力的应用每课一练(鲁科版选修3・1)1.两个粒子,电荷量相同,在同一匀强磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动,则以下说法正确的是()①若速率相等,则半径必相等②若动能相等,则周期必相等③若质量相等,则周期必相等④若质量与速度的乘积大小相等,则半径必相等A.①②③B.②③C.③④D.①③④解析:因为带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=丽周期T=-^-o两个粒子电荷量相同又在同一匀强磁场中,所以彳、B相等,/与加、。有关,卩只与刖有关,所以C正确。答案:C2.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的
2、4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。如图1的四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是()C.D.图1解析:由半径公式『=飞得-=—1=2,故粒子甲的轨迹为大圆,粒子乙的轨迹为qBr乙tn乙q甲小圆,再由左手定则判知A正确,B、C、D都错。答案:A3・经过回旋加速器加速后,带电粒子获得的动能()A.与D形盒的半径无关B.与高频电源的电压有关C.与两D形盒间的缝隙宽度无关A.与匀强磁场的磁感应强度无关伽土匚去mv仲qB『解析:由『一莎
3、碍。一加又Ek=2^tv22nl2由①②得由Ek的表达式得Ek与电压U和缝隙宽度〃均无关,只有C正确。图2答案:C4•如图2所示,一电子以与磁场方向垂直的速度e从P处沿PQ方向进入长为〃、宽为力的匀强磁场区域,从7V处离开磁场,若电子质量为加,带电荷量为e,磁感应强度为〃,贝!1()A.电子在磁场中运动的时间t=d/vB.电子在磁场中运动的时间t=h/vC.洛伦兹力对电子做的功为BevhD.电子在N处的速度大小也是。解析:洛伦兹力不做功,所以电子在W处速度大小也为e,D正确、C错,电子在磁场中的运动时间/
4、=警工諾,A、B均错。答案:D5.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图3所示。这台加速器由两个铜质D形盒Di、D2构成,其间留有空隙。下列说法正确的是()A.离子在D形盒中运动时,其半径和运动一圈的时间都变大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量解析:在D形盒中丁=乔可知其运动一圈的时间不变,故A错;回旋加速器对离子加速时,离子是由加速器的中心进入加速器的,故B错误;离子在磁场中运动时,洛伦兹力不做功,所以离子的能量不变,故C错误;D形盒5、D
5、2之间存在交变电场,当离子通过交变电场时,电场力对离子做正功,离子的能量增加,所以离子的能量是从电场中获得的,D正确。答案:D6.图4是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为〃和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片力/2。平板S下方有强度为5)的匀强磁场。下列表述错误的是()图4A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于£/〃D.粒子打在胶片上的
6、位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小解析:因同位素原子的化学性质完全相同,无法用化学方法进行分析,故质谱仪就成为同位素分析的重要工具,A正确。在速度选择器中,带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向,结合左手定则可知B正确。再由qE=qvB有v=E/B9C正确。在匀强磁场B()中R=誌,所以盒=話,D错误。答案:D7•如图5所示,正方形容器在匀强磁场中,一束电子从“孔垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从〃孔射出,则下列说法错误的是(A.)从两孔射出的电子速度之比为%:vd=2
7、:1B.从两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比办:td=:2C.D.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为血:如=迈:1从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为編:如=2:1解析:由『詡,倚:M,即vc:Vj=rc:m=2:1,A正确;由丁=~^~和4=7,td=N2得厶:b=N=l:2,B正确;由qvB=tnaf得°=鬻^,所以%:如=%:%=2:1,D正确,C错误。答案:C8•如图6所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里.磁感应强度为yXXXXXXXXvXXXXXXXXX.oXB
8、的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度e进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120。角,若粒子穿过j,轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为“,则该粒子的图6比荷和所带电荷的正负判断正确的是(正电荷D・盏,负电荷A磊正电荷C磊负电荷解析:由题中带电粒子穿过y轴正半轴可知粒子所带电荷的电性为负,根据题目含义画出轨迹图如图所示,又有粒子在磁场中到x轴的最大距离为“,满足关系式:r+rsin30
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