2012高中物理 3.6 洛伦兹力与现代技术每课一练2 粤教版选修3-1

用心 爱心 专心1 3 63 6 洛伦兹力与现代技术洛伦兹力与现代技术 每课一练每课一练 2 2 粤教版选修 粤教版选修 3 13 1 图 14 1 双选 一带正电的粒子以速度 v0垂直飞入如图 14 所示的电场和磁场共存的区域 B E 及 v0三者方向如图所示 已知粒子在运动过程中所受的重力恰好与电场力平衡 则带电粒 子在运动过程中 A 机械能守恒 B 加速度始终不变 C 动能始终不变 D 电势能与机械能总和守恒 图 15 2 单选 在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场 匀强电场的方向竖直向上 磁场方向如图 15 所示 两个带电液滴在此复合场中恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动 则 A 它们的运动周期一定相等 B 它们做圆周运动的方向可能相反 C 若它们的质量和速度大小的乘积相等 轨道半径就一定相等 D 若它们的动能相等 轨道半径就一定相等 图 16 3 单选 如图 16 所示 真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁 场 三个带有等量同种电荷的油滴 A B C 在场中做不同的运动 其中 A 静止 B 向右做 匀速直线运动 C 向左做匀速直线运动 则三油滴质量大小关系为 A A 最大 B B 最大 C C 最大 D 都相等 图 17 4 双选 如图 17 所示 有一混合正离子束先后通过正交的电场 匀强磁场区域 和匀强 磁场区域 如果这些混合正离子在区域 中都不偏转 进入 后偏转半径 r 也相同 则 它们一定具有相同的 A 速度 B 质量 用心 爱心 专心2 C 电荷量 D 比荷 题号 1234 答案 图 18 5 如图 18 所示 质量为 m 的带正电的小球能沿竖直的绝缘墙竖直下滑 磁感应强度为 B 的匀强磁场方向水平 并与小球运动方向垂直 若小球电荷量为 q 球与墙间的动摩擦因 数为 则小球下滑的最大速度为 最大加速度为 图 19 6 在如图 19 所示的真空环境中 匀强磁场方向水平且垂直纸面向外 磁感应强度 B 2 5 T 匀强电场方向水平向左 场强 E N C 一个带负电的小颗粒质量 m 3 0 10 7 kg 3 电荷量 q 3 0 10 6 C 带电小颗粒在这个区域中刚好做匀速直线运动 求 1 这个带电小颗粒运动的方向和速度大小 2 如果小颗粒运动到图中 P 点时 把磁场突然撤去 小颗粒将做什么运动 若运动中小颗 粒将会通过与 P 点在同一电场线上的 Q 点 那么从 P 点运动到 Q 点所需时间有多长 g 取 10 m s2 参考答案 课后巩固提升 1 CD 因为带电粒子所受的重力与电场力大小相等 电荷在洛伦兹力作用下做匀速圆周运 动 且洛伦兹力不做功 故动能不变 C 正确 但是在电荷运动过程中 电势能与重力势 能发生变化 而电势能与机械能总和守恒 D 正确 2 A 带电液滴要做匀速圆周运动 必须有Eq mg 且两液滴均带正电 由洛伦兹力提供 向心力 结合左手定则可判断 两液滴均沿逆时针方向做圆周运动 B 错误 由T 2 m qB 可知它们的运动周期与液滴的电性 电荷量 质量均无关 故周期相同 A 正确 2 E Bg 由r 可知 若两液滴的mv相同 电荷量不一定相同 r也不一定相同 C 错误 由r mv qB 可知 Ek相同时 r也不一定相同 D 错误 2mEk qB 3 C 由分析知 A静止 所以A不受洛伦兹力的作用 只受重力和电场力作用 且 Eq m1g 所以m1 并且可以判断油滴带负电 Eq g B向右做匀速直线运动 受力分析知B受向下的重力m2g 向上的电场力Eq和向下的洛伦 兹力qvB 且Eq m2g qvB 所以m2 Eq qvB g 用心 爱心 专心3 C向左做匀速直线运动 受力分析知C受向下的重力m3g 向上的电场力Eq和向上的洛伦 兹力qvB 且Eq qvB m3g 所以m3 Eq qvB g 所以A B C三油滴的质量大小关系为m2 m1 m3 4 AD 由于在区域 不偏转 由qvB1 qE 得v A 正确 在区域 由 E B1 qvB2 m 得r 知 D 正确 v2 r mv qB2 5 g mg qB 解析 小球沿墙竖直下滑 由左手定则可知小球所受洛伦兹力方向向左 对小球进行受力分 析 小球受重力mg 洛伦兹力qvB 墙面给小球的支持力FN和摩擦力f 如图所示 在这些力的作用下 小球将会做加速度逐渐减小的加速运动 直到加速度a 0 小球就会 持续匀速运动 状态直到有其他外力来迫使它改变 根据各对应规律列出方程 Error 整理得 mg qvB ma 根据上式讨论 当a 0 时 v最大 解得 v 刚开始时v 0 即只受重力作用时 mg qB 的加速度最大 此时a g 6 见解析 解析 1 带电小颗粒受力如图所示 tan 所以 30 mg qE 3 3 由左手定则得 带负电小颗粒的运动方向应与水平方向成 60 角斜向右上方 由平衡条件可得 qvB mg sin 解得v 0 8 m s mg qBsin 30 2 突然撤去磁场后 小颗粒受到的重力和电场力的合力方向与速度方向垂直 故小颗粒将 做变速曲线运动 类平抛运动 加速度大小为a 2g 20 m s2 g si