高中物理 电子题库 第三章第五节知能演练轻松闯关 粤教版选修31.doc

2013年粤教版物理选修3-1电子题库 第三章第五节知能演练轻松闯关 word版含答案1(单选)初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图3510所示，则()图3510a电子将向右偏转，速率不变b电子将向左偏转，速率改变c电子将向左偏转，速率不变d电子将向右偏转，速率改变解析：选a.由安培定则可知，直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指指向此时洛伦兹力的方向，方向向右，电子向右偏转；而洛伦兹力不做功，则速率不变，故a正确2(单选)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是()a洛伦兹力对带电粒子做功b洛伦兹力不改变带电粒子的动能c洛伦兹力的大小与速度无关d洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：选b.根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，a错，b对根据fqvb，可知大小与速度有关洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小3(单选)初速度为零的带有相同电荷量的粒子，它们的质量之比为m1m214，使它们经过同一加速电场后，垂直进入同一个匀强磁场中，则它们所受洛伦兹力之比f1f2等于()a21b12c41 d14解析：选a.经同一电场加速后，有 qumv2，v .因为m1m214，电荷量q相同，v1v221，进入同一磁场后洛伦兹力fqvb，所以f1f221.4(双选)(2012大连高二检测)在如图3511所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()图3511解析：选bc.由力与运动的关系可知，电子若向右做直线运动，所受合外力的方向或向左，或向右，或合外力为零a项中，电子受到的电场力向左，洛伦兹力向下，a错；b项中，电子不受洛伦兹力，电场力向左，b对；c项中，电子受到的电场力向上，洛伦兹力向下，如果两力平衡，符合题意，c对；d项中，电子受到的电场力和洛伦兹力都向上，d错5有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度大小为b、方向垂直指向纸里的匀强磁场中，如图3512所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？图3512解析：带电小球不动，而磁场运动，也可以看作带电小球相对于磁场沿相反的方向运动，故带电小球仍受磁场力的作用欲使小球飘起，而带电小球仅受重力和洛伦兹力作用，那么带电小球所受的最小洛伦兹力的方向竖直向上，大小为fmg，由左手定则可以判断出小球相对磁场的运动方向为水平向右，所以带电小球不动时，磁场应水平向左平移设磁场向左平移的最小速度为v，由fqvb及fmg，得：v，由左手定则知，磁场应水平向左平移答案：最小速度为方向水平向左一、单项选择题1一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中()a做圆周运动b沿轴线来回运动c做匀加速直线运动 d做匀速直线运动解析：选d.通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变，故选d.2如图3513所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将()图3513a向上偏转 b向下偏转c向左偏转 d向右偏转解析：选d.电子的运动方向是垂直纸面向里，根据左手定则可判定只有选项d正确3(2012梅州高二检测)每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()图3514a向东偏转 b向南偏转c向西偏转 d向北偏转解析：选a.赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，a正确4有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()a通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用b安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现c带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功d通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行解析：选b.导线与磁场平行时不受安培力，选项a错误洛伦兹力始终与带电粒子运动方向垂直，始终不做功，选项c错误通电直导线在磁场中受到的安培力方向始终与磁场垂直，选项d错误5如图3515所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向外，有一正离子(不计重力)恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，这种装置称为速度选择器，则()图3515a若电子从右向左水平飞入，电子也沿直线运动 b若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转c若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转d若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转解析：选c.离子在复合场中受向上的电场力和向下的洛伦兹力，二力平衡，离子做匀速直线运动若电子从右向左水平飞入，电场力和洛伦兹力均向下，会向下偏转，选项c正确6如图3516所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为b的匀强磁场中，质量为m、带电量为q的小滑块从斜面顶端静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()图3516a滑块受到的摩擦力不变b滑块到达地面时的动能与b的大小无关c滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下db很大时，滑块可能静止于斜面上解析：选c.据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，c对随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，a错b越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，b错由于开始滑块不受洛伦兹力时就能下滑，故b再大，滑块也不可能静止在斜面上，d错二、双项选择题7在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法正确的有()a只要粒子的速度大小相同，带电荷量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同b洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹c洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功d洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变解析：选bc.速度大小相同的粒子，沿不同方向进入磁场时所受的洛伦兹力的大小不同，所以选项a不正确，洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，动能保持不变，洛伦兹力不做功；但在洛伦兹力的作用下，粒子的运动方向要发生变化，速度就要发生变化，故d选项不正确，b、c正确8下列说法正确的是()a所有电荷在电场中都要受到电场力的作用b所有电荷在磁场中都要受到磁场力的作用c一切运动电荷在磁场中都要受到磁场力的作用d运动电荷在磁场中，只有当垂直于磁场方向的速度分量不为零时，才受到磁场力的作用解析：选ad.电荷在电场中受电场力fqe，不管q运动还是静止都一样，故a对；而运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力fqvb，其中v是垂直于b的分量当v平行于b时，电荷不受洛伦兹力，故c错，d对9如图3517所示为一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经过小孔o进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线oo运动，由o射出，不计重力作用可能达到上述目的的办法是()图3517a使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里b使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里c使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外d使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外解析：选ad.要使电子沿直线oo射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡在该场区，电子受到电场力和洛伦兹力，要使二力平衡，则二力方向为竖直向上和竖直向下，a选项电子所受电场力竖直向上，由左手定则判断洛伦兹力竖直向下，满足受力平衡同理，d选项也满足受力平衡所以a、d选项正确10如图3518所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向，以相同的动能射入两极间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则()图3518a偏向正极板的是质子b偏向正极板的是氚核c射出时动能最大的是质子d射出时动能最大的是氚核解析：选ad.质子、氘核、氚核电荷数相等而质量不相等，质子质量最小，氚核质量最大由于它们的动能相同，故质子的速度大于氘核速度，氚核速度小于氘核速度，而氘核未发生偏转，则氚核偏向电场力方向，质子偏向洛伦兹力方向，故选a、d.三、非选择题11一初速度为零的质子(质量m1.671027 kg、电荷量q1.61019 c)，经过电压为1880 v的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0104 t的匀强磁场中，质子所受的洛伦兹力是多大？解析：在加速电场中，由动能定理uqmv2得质子获得的速度：v m/s6.0105 m/s.质子受到的洛伦兹力：fqvb1.610196.0105 n5.01044.81017 n.答案：4.81017 n12目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，图3519表示出了它的发电原理：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，而从整体上来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板a、b，则高速射入的离子在洛伦兹力的作用下向a、b两板聚集，使两板间产生电势差，若平行金属板距离为d，匀强磁场磁感应强度为b，等离子体流速为v，气体从一侧面垂直磁场射