1.2洛伦兹力 基础巩固（Word版含答案）.docx

1.2洛伦兹力基础巩固20212022学年高中物理沪教版（2019）选择 性必修第二册一、选择题（共15题）1 .在户0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的。丫），平面，方向指向纸外，原点。处有一离子源， 沿各个方向射出速率相等的同价正离子，对于速度在平面内的离子，它们在磁场中做圆弧运动的圆心 所在的枕迹，可用下面给出的四个半圆中的一个来表示，其中正确的是（）2 .下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力时速度可能变大8 .观看3D电影的眼镜用到了光的偏振C.机械波的周期由介质决定D.匀速圆周运动的动量不变3.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场.当入射方向与x轴的夹角。=60。时，速度为vi、V2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当。= 45。时，为了使粒子从参考答案:1. A2. B3. B4. D5. B6. D7. B8. B9. B10. D11. B12. C13. B14. B15. B16. 增大增大17. 向下2niv2m v18. 访 访mgBv tan 0。19. 间距相等(或均匀)D BD“八、5qBL5qBL20. (1) (2) V2o<-4，1 o/n51921. (1) -d ； (2) d22. (l)tan<9 = -； Q)v =逆匡五 b2m23.XB *卜小垂直纸丙ab的中点c射出磁场，则速度应为（）4 .水平匀强磁场的磁感应强度为从电荷量为q的正点电荷在磁场中的速度为下列各图中点电荷所受洛仑兹力方向沿纸面向上的是（）X X X XX X X XB B.C.5 .质量和电荷量都相等的带电粒子P和Q （均不计重力），以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是（）X X X XA.粒子P带正电，粒子Q带负电B.粒子P在磁场中运动的速率大于Q的速率C.洛伦兹力对粒子P做负功、对粒子Q做正功D.粒子P在磁场中运行的时间大于粒子Q运行的时间6 .关于洛仑兹力和安培力的描述正确的是（）A.通电导线在匀强磁场中定受到安培力的作用B.通电导线在磁场中一定受到的安培力方向与磁场方向平行C.带电粒子在匀强磁场中运动一定受到洛仑兹力作用D.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现7 .如图所示，将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以大小相同的速度喷入云雾室里，观察到 有两个粒子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反。己知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向里，则下列说 法正确的是（ ）A.粒子受到的洛伦兹力可能指向右侧B.粒子口一定带正电C.粒子匚和口的质量一定相等D.粒子和口的电荷量一定相等8 .为了科学研究的需要，常常将质子（带有一个正的元电荷，质量为一个原子质量单位）和a粒子（带有两 个正的元电荷，质量为四个原子质量单位）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平 面垂直的匀强磁场中，带电粒子在其中做匀速圆周运动（如图）.如果质子和a粒子分别在两个完全相同 的圆环状空腔中做圆周运动，且在同样的匀强磁场中，比较质子和a粒子在圆环状空腔中运动的动能Eh 和Ea，运动的周期Th和Ta的大小，有A. En=Ea，T»=TaB. Eh=E（1, Tn#TaC. Eh#E（1, TH=TaD. Ei#Ea, Th#T9.如图所示，在半径为火的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一电子从P以%射入磁场，入射方向与过P点的直径夹角为夕，电子最终从N点离开磁场，且PN与刊0夹角为夕，已知电子的电量为e，质量为相，则磁场的磁感应强度8的大小是（）为/sin（a + -）"叫，eR' eRcQsp' eRcos（a + /7）, eRcosfi10.如图，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方的磁感应强度为8, x轴下方的磁感 应强度为最.一带电量为-外质量为，的粒子从O点垂直于磁场方向射入，入射速度n与X轴正方向夹角 为30。，不计重力，则粒子从O点射入后A.在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1B.在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为1： 5C.到经过x轴进入上方磁场所需的时间为 罟qBD.能再次回到O点II.如图所示，三根相互平行的固定长直导线。、4和4垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为。的正方形的四个点上，L与4中的电流均为/,方向均垂直于纸面向外，L中的电流为2/,方向垂直纸L1面向里（已知电流为/的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度4 = 一，其中攵为常数）。某时 r刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45。斜向上经过原点O,速度大小为L 则质子此时所受磁场力为（）LiGA.方向垂直纸面向里，大小为迪竺B.方向垂直纸面向外，大小为宣辿 2aC.方向垂直纸面向里，大小为出傥 aD.方向垂直纸面向外，大小为也竺 a12.如图所示，边长为心的正方形区域必cd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从4边的中点M垂直于边，以一定速度射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从外边中点N射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法正确的是（）；X X X X Ix vx X X：1V1 : x x x ° x;：;X X X X；d'%A.若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子将从。点射出B.若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍C.若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子将从。点射出D.若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍13 .如图所示，半径为H的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为4的匀强磁场。一带负电粒 了以速度四射入磁场区域，速度方向垂直磁场且与半径方向的夹角为45、当该带电粒了离开磁场时，速度方向刚好与入射速度方向垂直。不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（）A.该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过。点B.C.该带电粒子的比荷为国2BR该带电粒子在磁场中的运动时间为D.若只改变带电粒子的入射方向，则其在磁场中的运动时间变长14 .某空间存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向水平向里，电场方向竖直向下。一个带电粒子（不计重力）以一定初速度水平向右射入该空间后，做匀速直线运动。若仅撤除电场，则该粒子做（EA.匀加速直线运动B.匀速圆周运动C.变速直线运动D.加速度不变的曲线运动15 .如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆，。为圆心，AB. CQ分别为圆的水平直径和竖直直 径，在圆内有与该圆所在竖直面垂直的匀强磁场（图中未画出），P尸是与平行的一条弦。在圆的左边 放置一能够发射某种带电粒子的发射装置，若该装置从力点沿力8方向射出一个速度为v的带电粒子（不 计重力），并恰好从。点沿。方向离开磁场。如果让该装置从P点沿P0方向射出一个速度也为v的同种 带电粒子，该带电粒子从P点进入磁场区域后，关于该粒子离开磁场的位置，下列说法正确的是（）A.该粒子从。点左侧附近某点离开磁场B.该粒子仍从。点离开磁场C.该粒子从。点右侧附近某点离开磁场D.该粒子从B点离开磁场二、填空题（共4题）16 .如图所示，可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场励磁线中的偏转。不加磁场时，电子束的运 动轨迹是一条直线，加上磁场时，电子束的运动轨迹是圆；如果保持出射电子的速度不变，减小磁场的磁 感应强度，轨迹圆半径 （填“减小”、"不变''或"增大”），如果保持磁感应强度不变，增大出射电 子的速度轨迹圆半径 （填“减小”、“不变”或“增大励磁线圈 （前后各一个） 玻璃泡一电子枪-17 .如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间（图中C为N极），射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极.此时，荧光屏上的电子束运动径迹 偏转（填''向上”“向下"或不"）.18 .如图在丫轴的上方（>0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为反 在原点O有一个离 子源向x釉上方的各个方向发射出质量为加、电量为q的正离子，速率都为打对那些在中平面内运动 的离子，在磁场中可能到达的最大x=,最大y= .19 .物体的带电量是一个不易测得的物理审，某同学设计了如下实验来测最带电物体所带电后.如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物 块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动.多次调整倾角仇直至打出的纸带上点迹测出此时木板与水平面间的倾角，记为 0o.（2）如图（b）所示，在该装置处加上范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过轻小定滑 轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计.给物块A带上一定晟的正电荷，保持倾角8。不变，接通 打点计时器，由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是（A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值C.纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变D.纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变（3）为了测定物体所带电量q，除Oo、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有（）A.物块A的质量MB.物块B的质量mC.物块A与木板间的动摩擦因数nD.两物块最终的速度v（4）用重力加速度g,磁感应强度B、曲和所测得的物理量可得出q的表达式为.三、综合题（共4题）20.如图所示，一足够长的矩形区域abed内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在 ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角。= 37。、大小为V。（未知量）的带正电粒子， 已知粒子质量为m,电量为q, ad边长为L, ab边足够长，粒子重力不计，求：0；J:XXXX：& XXXX.：*9XXXXdC（1）若粒子恰好不能从磁场下边界射出，求粒子的入射速度大小V01：（2）若粒子能从ad边射出，求粒子的入射速度大小voo的取值范围.21 .如图所示，在第二象限的正方形区域匚内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，在第四象限区域存在着 垂直纸面向外足够大的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为8,方向相反。一质量为加、电量为e的 电子由P （一乩d）点沿x轴正方向射入磁场区域口。若电子从（0, y）位置射出并进入第一象限，求： （1）电子的轨迹半径2（2）电子离开磁场匚时的位置与坐标原点。的距离。22 .如图所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为，方向向里。带正电荷量为4的粒子，质量为/，从。点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与1、)'轴的交点A、C到。点的距离分 别为a、b。试求：初速度方向与X轴夹角；(2)初速度的大小。CA Ox23 .试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。XXXX XXX +qXXX BX* B XXXX 甲乙