2019届高中物理第三章5第5节洛伦兹力的应用随堂演练教科版

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1、洛伦兹力的应用1.如图所示，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，磁场的方向垂直于圆弧所在平面，并指向纸外．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的速度，不同的质量，但都是一价正离子．则(　　)A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有mv乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管解析：选C.由r＝得，当r、q、B相同时，mv乘积大小相同，但m不一定相同，v也不一定相同，故选项A、B、D错，C对．2．(多选)用回旋加

2、速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法(　　)A．将其磁感应强度增大为原来的2倍B．将其磁感应强度增大为原来的4倍C．将D形盒的半径增大为原来的2倍D．将D形盒的半径增大为原来的4倍解析：选AC.质子在回旋加速器中做圆周运动的半径r＝，故动能Ek＝，所以要使动能变为原来的4倍，应将磁感应强度B或D形盒半径增大为原来的2倍，A、C对，B、D错．3.(多选)如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径R相同，则它们具有相同的(　　)

3、A．电荷量　　　　　　　B．质量C．速度D．比荷解析：选CD.正交电磁场区域Ⅰ实际上是一个速度选择器，这束正离子在区域Ⅰ中均不偏转，说明它们具有相同的速度．在区域Ⅱ中半径相同，R＝，所以它们应具有相同的比荷．正确选项为C、D.4．(多选)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P＋和P3＋(　　)A．在电场中的加速度之比为1∶1B．在磁场中运动的半

4、径之比为∶1C．在磁场中转过的角度之比为1∶2D．离开电场区域时的动能之比为1∶3解析：选BCD.应用动能定理和圆周运动规律分析两种离子的速度关系及在磁场中运动的半径关系，结合几何知识分析两离子在有界磁场中的偏转角．磷离子P＋与P3＋电荷量之比q1∶q2＝1∶3，质量相等，在电场中加速度a＝，由此可知，a1∶a2＝1∶3，选项A错误；离子进入磁场中做圆周运动的半径r＝，又qU＝mv2，故有r＝　　，即r1∶r2＝∶1，选项B正确；设离子P3＋在磁场中偏转角为α，则sinα＝，sinθ＝(d为磁场宽度)，故有sinθ∶sinα＝1∶，已知θ＝30°，

5、故α＝60°，选项C正确；全过程中只有电场力做功，W＝qU，故离开电场区域时的动能之比即为电场力做功之比，所以Ek1∶Ek2＝W1∶W2＝1∶3，选项D正确．5.如图为质谱仪的示意图．速度选择部分的匀强电场场强E＝1.2×105V/m，匀强磁场的磁感应强度为B1＝0.6T．偏转分离器的磁感应强度为B2＝0.8T．求：(1)能通过速度选择器的粒子速度有多大？(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在底片上的条纹之间的距离d为多少？(已知质子的质量为1.66×10－27kg，电量为1.6×10－19C)解析：(1)能通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力等

6、大反向．即eB1v＝eE，v＝＝m/s＝2×105m/s.(2)粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力．eB2v＝m，R＝.设质子质量为m，则氘核质量为2m则：d＝×2－×2＝5.2×10－3m.答案：(1)2×105m/s　(2)5.2×10－3m一、单项选择题1．处在匀强磁场内部的两个电子A和B分别以速率v和2v垂直于磁场开始运动，经磁场偏转后，哪个电子先回到原来的出发点(　　)A．条件不够无法比较　　B．A先到达C．B先到达D．同时到达解析：选D.由周期公式T＝可知，运动周期与速度v无关．两个电子各自经过一个周期又回到原来的出发点，

7、故同时到达，选项D正确．2.电子e以垂直于匀强磁场的速度v，从a点进入长为d、宽为L的磁场区域，偏转后从b点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，那么(　　)A．电子在磁场中的运动时间t＝d/vB．电子在磁场中的运动时间t＝/vC．洛伦兹力对电子做的功是W＝BevLD．电子在b点的速度大于v解析：选B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，洛伦兹力不做功．3.如图为电视机显像管的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向垂直纸面向外．当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应(　　)A．向左偏转B．向上偏转C．向下偏

8、转D．不偏转解析：选C.由安培定则可以判断出两个线圈的左端均是N极，磁感线分布如图所示．再由左手定则判断出电子应向下偏转，