2019_2020学年高中物理第3章打开电磁学的大门第3节洛伦兹力的应用随堂演练鲁科版选修1_1.doc

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1、第3节洛伦兹力的应用1．显像管是电视机中的一个重要元件，如图所示为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应(　　)A．向左偏转　　　　　　B.向上偏转C．不偏转D.向下偏转解析：选B.由安培定则判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定则判断运动的电子受洛伦兹力向上．2．显像管的结构如图所示，电子枪是由安装在真空玻璃管内的一个阴极、一个阳极而组成的，阴极接高压电源的负极，阳极接正极．从阴极产生的电子，在两极之间的电场力的作用下从阴极加速飞向阳极，并从

2、阳极射进由偏转线圈产生的磁场内，电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向(　　)A．垂直纸面向外　　　　　B.竖直向上C．垂直纸面向内D.竖直向下解析：选A.由题图知，电子束受到的洛伦兹力方向向上，电子带负电，应用左手定则时注意四指的指向应该是电子运动的反方向．所以由左手定则可判定，磁场方向垂直纸面向外．3．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A

3、、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是(　　)A．A板带正电B．有电流从a经用电器流向bC．金属板A、B间的电场方向向下D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力解析：选D.由左手定则判定B板带正电，电流由b流向a，故A、B、C错误．离子偏转的原因是离子受洛伦兹力大于所受电场力，故D正确．64．回旋加速器是把带电粒子加速成高速粒子的装置，在高能物理研究方面有很广泛的应用．在该装置中主要是应用了匀强磁场对粒子________(填“加速”或“偏转”)；应用了电场对粒子________

4、(填“加速”或“偏转”)解析：回旋加速器利用磁场对带电粒子的偏转作用，使其做回旋运动，而在回旋过程中由电场不断地使带电粒子加速．答案：偏转　加速5．一回旋加速器，D形盒半径为0.5334m，所加交变电压的频率是1.2×107Hz.用它加速氚核．已知氚核的比荷＝4.8×107C/kg即：q＝1.6×10－19C，m＝3.3×10－27kg.试求：(1)所需磁场的磁感应强度B的值；(2)氚核的最大动能．解析：(1)回旋加速器加速粒子时，粒子回旋频率必须跟所加交变电压的频率相等：f粒＝＝f粒＝f电＝＝1.2×107Hz，则有B＝＝T≈1.6

5、T.(2)粒子最大速度满足：qvmB＝m，可得：vm＝，粒子最大动能为mv＝＝J≈1.8×107eV.答案：(1)1.6T　(2)1.8×107eV[课时作业]一、选择题1．在回旋加速器中，带电粒子在D形金属盒内经过半个圆周所需时间t与下列哪些物理量无关(　　)①带电粒子的质量和电荷量②带电粒子的速度③加速器的磁感应强度④带电粒子运动的轨道半径A．①②B.①③C．②③D.②④解析：选D.周期T＝，只与m、q、B三个物理量有关，所以②④说法正确，故应选D项．2．关于电视机和示波器中电子的运动，下列说法正确的是(　　)A．电视机中电子是电

6、场偏转，示波器中电子是磁场偏转B．电视机中电子是磁场偏转，示波器中电子是电场偏转C．电视机和示波器中电子都是磁场偏转6D．电视机和示波器中电子都是电场偏转解析：选B.电视机中电子的偏转是磁场作用下的偏转，而示波器中电子的偏转是电场中的类平抛运动，故B项正确．3．如图所示，平行金属板上极板带负电，下极板带等量正电，两极间还有垂直纸面向外的匀强磁场．一带电粒子(不计重力)以速度v0垂直于电场线和磁感线射入，恰能沿直线穿过此区域．若使磁场增强，其他条件不变，粒子仍以v0垂直射入，则粒子落到极板上．设落到极板上时速度为v，则(　　)A．v＝v

7、0B．v>v0C．v

8、5．在回旋加速器中，下列说法正确的是(　　)A．磁场用来加速带电粒子，电场使带电粒子偏转B．电场和磁场同时用来加速带电粒子C．在确定的交流电压下，回旋加速器D形金属盒内的磁场越强，同一带电粒子获得的动能就越大D．同一带电