高中物理 第6章 磁场对电流和运动电荷的作用 第3节 洛伦兹力的应用自我小测 鲁科版选修3-1.doc

洛伦兹力的应用夯基达标1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）a.速率越大,周期越大b.速率越小,周期越大c.速度方向与磁场方向平行d.速度方向与磁场方向垂直2.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场.粒子的一段径迹如下图所示.径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中情况可以确定 （ ）a.粒子从a到b,带正电b.粒子从a到b,带负电c.粒子从b到a,带正电d.粒子从b到a,带负电3.如下图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场的磁感应强度为b，粒子经过a点时，速度与直线ab成60角，ab与磁场垂直，ab间的距离为d.若粒子能从b点经过，则粒子从a到b所用的最短时间为( )a. b. c. d.4.有三束粒子分别是质子p(11h)、氚核(31h)和粒子(42he)粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，下面四个图中，能正确表示这三束粒子运动轨迹的是( )5.用回旋加速器来加速质子，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形金属盒的半径增大为原来的2倍d.将d形金属盒的半径增大为原来的4倍6.如下图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场.将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是( )a.在b、n之间某点 b.在n、a之间某点c.在a点 d.在a、m之间某点能力提升7.如下图带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.下图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场b垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是（ ）a.粒子先经过a点,再经过b点b.粒子先经过b点,再经过a点c.粒子带负电d.粒子带正电8.下图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率，那么( )a.带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过b.带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过c.不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过d.不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过9.下图是磁流体发电机原理示意图.a、b极板间的磁场方向垂直于纸面向里.等离子束从左向右进入板间.下列说法正确的是( )a.a板电势高于b板，负载r中电流向上b.b板电势高于a板，负载r中电流向上c.a板电势高于b板，负载r中电流向下d.b板电势高于a板，负载r中电流向下10.如下图所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向射入，电子的初速都是v0，在电场力作用下，刚好从图中c点射出，射出速度为v.现保持电场不变，再加一个图示方向的匀强磁场，使电子刚好从图中d点射出，c、d两点的位置相对于中线ab是对称的.则从d点射出的每个电子的速度是_.11.两块金属a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如上图所示.已知板长l10 cm，两板间距d3.0 cm，两板间电势差u150 v，v02.0107 m/s.(1)求磁感应强度b的大小.(2)若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少.(电子所带电荷量的大小与其质量之比1.761011 c/kg，电子电荷量的大小e1.601019 c)拓展探究12.如下图所示，pn和mq两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板间距离及pn和mq长均为d，一带正电的质子从pn板的正中间o点以速度v0垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度b的大小.(已知质子带电荷量为e，质量为m)参考答案1答案：d2答案：c3答案：c4解析：三束粒子以相同的速度沿垂直于磁场方向进入匀强磁场，因此粒子做匀速圆周运动，则，所以.因此它们的半径大小之比为：rpr氚r132，由此可判断出c项正确.答案：c5解析： ， ，故.答案：ac6解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当氢核垂直于ad边从中点m射入，又从ab的中点n射出，则速度必垂直于ab边，a点为圆心，且.当磁场的磁感应强度变为原来的2倍，则半径变为原来的，氢核从a点垂直于ad边射出，所以c项正确.答案：c7解析：因为粒子的动能逐渐减小,即它的速率逐渐减小,由可知,粒子的曲率半径逐渐减小,所以粒子先经过a点,再经过b点.a项对,b项错.由于粒子向右偏转,根据左手定则可推断,粒子带负电,c项对,d项错.答案：ac8解析：按四个选项要求让粒子进入，洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过磁场.答案：ac9解析：等离子束指的是含有大量正、负离子，整体呈中性的离子流.进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向a板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向b板偏.这样正离子聚集在a板，而负离子聚集在b板，a板电势高于b板，电流方向为arb.答案：c10解析：根据动能定理得，从c点飞出时，从d点飞出时，解得.答案：11解析：(1)电子进入正交的电磁场不发生偏转，则满足.(2)设电子通过场区偏转的距离为y1ekeey18.81018 j55 ev.答案：(1)b2.5104 t (2)1.1102 m， 55 ev12解析：分析质子在磁场中运动，寻找质子射出两板间的条件.由左手定则确定，质子向上偏转.质子能射出