2025年高二物理上学期周清检测（第十八周）

2025年高二物理上学期周清检测（第十八周）一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）1.关于洛伦兹力的方向判断，下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向一定垂直于磁感应强度方向和速度方向B.若带电粒子仅受洛伦兹力作用，其运动轨迹一定是圆周C.电子束垂直进入匀强磁场，若磁场方向垂直纸面向外，电子所受洛伦兹力方向向右D.带电粒子在磁场中运动时，速度方向与磁场方向平行，所受洛伦兹力最大2.一个电荷量为(q=+2\times10^{-8},\text{C})的粒子，以(v=3\times10^5,\text{m/s})的速度垂直进入磁感应强度(B=0.5,\text{T})的匀强磁场中，粒子所受洛伦兹力的大小为（）A.(3\times10^{-3},\text{N})B.(3\times10^{-4},\text{N})C.(6\times10^{-3},\text{N})D.(6\times10^{-4},\text{N})3.关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（）A.若粒子的速度方向与磁场方向平行，粒子做匀加速直线运动B.若粒子的速度方向与磁场方向垂直，粒子做匀速圆周运动，半径与速度大小成正比C.若粒子的速度方向与磁场方向成(30^\circ)角，粒子做匀速圆周运动，周期与速度大小无关D.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对粒子做功，改变粒子的动能4.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一带正电的粒子从O点垂直磁场方向射入，其运动轨迹为圆弧OA。若仅将磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，粒子的运动轨迹将变为圆弧OB（未画出），则OA与OB的半径之比为（）A.1:2B.2:1C.1:(\sqrt{2})D.(\sqrt{2}):15.速度相同的质子和α粒子（氦核）垂直进入同一匀强磁场，若不计粒子重力，关于它们的运动，下列说法正确的是（）A.质子和α粒子的轨道半径之比为1:2B.质子和α粒子的运动周期之比为1:2C.质子和α粒子所受洛伦兹力大小之比为1:1D.质子和α粒子的角速度之比为1:26.关于带电粒子在复合场（电场+磁场）中的运动，下列说法正确的有（）A.若粒子在电场和磁场中做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力一定等大反向B.若粒子仅受洛伦兹力作用，其动量一定守恒C.若粒子垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场，可能做匀速圆周运动D.若粒子在磁场中做圆周运动，圆心一定在洛伦兹力方向的延长线上7.如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O以速度v沿y轴正方向射入磁场，粒子运动轨迹与x轴交于P点。下列说法正确的有（）A.粒子运动的轨道半径为(r=\frac{mv}{qB})B.P点的坐标为((2mv/qB,0))C.粒子从O点运动到P点的时间为(t=\frac{\pim}{qB})D.若仅增大磁场磁感应强度，粒子在磁场中的运动时间将减小8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别与高频电源两极相接，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子每次通过狭缝时都能得到加速，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。若用同一回旋加速器分别加速质子和氘核（质量为质子的2倍，电荷量与质子相同），不计粒子重力，下列说法正确的有（）A.质子和氘核的最大速度大小相等B.质子和氘核的最大动能之比为2:1C.加速质子和氘核时，高频电源的频率之比为2:1D.质子和氘核在磁场中运动的周期之比为1:2二、填空题（本题共3小题，每空3分，共24分）9.一个带负电的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，若粒子的速度大小为v，轨道半径为r，则粒子的比荷（电荷量与质量之比）为________；若粒子的动能增大为原来的4倍，轨道半径将变为________。10.如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点以速度v沿AB方向射入磁场，粒子恰好从C点射出磁场，则粒子的速度v大小为________；粒子从射入到射出磁场的运动时间为________。11.质谱仪是分析同位素的重要工具，其工作原理如图所示。带电粒子经加速电场加速后，垂直进入匀强磁场，通过测量粒子的运动轨迹半径来确定其质量。若加速电场的电压为U，磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，测得粒子在磁场中的轨迹半径为r，则粒子的质量m=；若有两种同位素粒子，电荷量相同但质量分别为m1和m2（m1<m2），它们在磁场中的轨迹半径之比r1:r2=。三、计算题（本题共3小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）12.（12分）质量为m=2×10^{-10}kg、电荷量为q=+1×10^{-6}C的带电粒子，以v=3×10^4m/s的速度垂直进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，不计粒子重力。求：（1）粒子所受洛伦兹力的大小；（2）粒子做圆周运动的半径；（3）粒子运动的周期。13.（14分）如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，一质量m=1×10^{-26}kg、电荷量q=1.6×10^{-19}C的带正电粒子，从原点O以速度v=5×10^5m/s沿与x轴成30°角的方向射入磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；（2）粒子从射入磁场到第一次离开磁场的时间；（3）粒子第一次离开磁场时的位置坐标。14.（18分）如图所示，在x轴下方存在方向竖直向上的匀强电场，电场强度E=2×10^4N/C，x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一质量m=2×10