2019_2020学年高中物理第3章磁场第6节洛伦兹力与现代技术课后提能训练粤教版.docx

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1、第6节洛伦兹力与现代技术基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)1．有电子、质子、氘核和氚核，以同样的速度垂直射入同一匀强磁场中，它们在磁场中做匀速圆周运动，则轨道半径最大的是(　　)A．氘核B．氚核C．电子D．质子【答案】B　【解析】因为qvB＝，故r＝，因为v、B相同，所以r∝，而氚核的最大，故选B．2．如图所示，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(方向垂直纸面向外)，则带电粒子的可能轨迹是(　　)A．aB．bC．cD．d【答案】B　【解析】粒

2、子的出射方向必定与它的运动轨迹相切，故轨迹a、c、d均不可能，正确答案为B．3．(2018西安名校模拟)如图所示为质谱仪的工作原理图，初速度忽略不计的带电粒子进入加速电场，经加速电场加速后进入速度选择器，在速度选择器中直线运动后通过平板S的狭缝P点进入平板S下方的偏转磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B2，粒子最终打在胶片A1A2上，粒子打往胶片上的位置离P点距离为L，加速电场两板间的电压为U，速度选择器两板的电场强度大小为E，不计粒子的重力，则下列判断正确的是(　　)A．速度选择器两板间磁场的方向垂直于纸面向里B．平板S下面的偏转

3、磁场方向垂直于纸面向里C．粒子经加速电场加速后获得的速度大小为D．速度选择器两板间磁场的磁感应强度大小为【答案】C　【解析】粒子经加速电场加速，根据加速电压可知，粒子带正电，要使粒子沿直线运动，粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力应大小相等，方向相反，由此可以判断出速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向外，故A错误；粒子进入偏转磁场后向左偏转，根据左手定则可知，偏转磁场的方向垂直于纸面向外，故B错误；粒子经加速电场加速，有qU＝mv2，在速度选择器中有qE＝qvB1，粒子在偏转磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB2＝，联立解得v＝，

4、B1＝，故C正确，D错误．4．(2018·德州一模)如图装置可粗略测定磁感应强度．原理如图所示，有一水平的圆柱状金属导体，它的横截面半径为r，放在垂直纸面向里的匀强磁场中，现导体中通有沿如图方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极a、b均与导体上、下两侧接触良好，用电压表测出两电极间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极a、b的正负为(　　)A．，下正、上负B．，下正、上负C．，上正、下负D．，上正、下负【答案】A　【解析】根据左手定则可知，电子

5、受洛伦兹力向上，则a为负，b为正；根据I＝neSv，S＝πr2，平衡时e＝Bev，解得B＝.故A正确，B、C、D错误．5．(2017·河北邯郸模拟)如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界．现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线．则以下说法正确的是(　　)A．电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→PB．电子运动一周回到P点所用的时间T＝C．B1＝4B2D．B1＝2B2【答案】AD　【解析】根

6、据左手定则可知：电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为P→D→M→C→N→E→P，故A正确；由图象可知，电子在匀强磁场B1中运动半径是匀强磁场B2中运动半径的一半，根据r＝可知，B1＝2B2，故C错误，D正确；电子在整个过程中，在匀强磁场B1中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场B2中运动半个周期，所以T＝＋＝，故B错误．6．(2019·大庆名校月考)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通

7、过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是(　　)A．质子在匀强磁场每运动一周被加速一次B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子D．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf【答案】D【解析】质子在匀强磁场每运动一周被加速两次，故A错误；根据qvB＝m，得vm＝，与加速的电压无关，故B错误；根据T＝，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期

8、发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故C错误；当粒子从D形盒中出来时速度最大，vm＝＝2πfR，D