洛伦兹力的应用同步测试题.doc

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1、3.5 洛伦兹力的应用 同步测试题一、选择题 1如图1所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2如果v22v1，那么1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为 Ar1：r21：2，T1：T21：2 Br1：r21：2，T1：T21：1Cr1：r22：1，T1：T21：1 Dr1：r21：1，T1：T22：12如图2所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子 A只有速度大小一定的粒

2、子可以沿中心线通过弯管B只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 3电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，那么 A磁场对电子的作用力始终不变 B磁场对电子的作用力始终不作功C电子的动量始终不变 D电子的动能始终不变 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在图3中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？ 5一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图4所示，径迹上的每一小段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

3、图中可以确定 A粒子从a到b，带正电 B粒子从b到a，带正电C粒子从a到b，带负电 D粒子从b到a，带负电 6三个相同的带电小球1、2、3，在重力场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3，忽略空气阻力，那么 AE1E2E3 BE1E2E3CE1E2E3 DE1E2E37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，那么三油滴质量大小关系为 Aa最大 Bb最大

4、 Cc最大 D都相等 8一个带正电荷的微粒重力不计穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，那么欲使电荷向下偏转时应采用的方法是 A增大电荷质量 B增大电荷电量C减少入射速度 D增大磁感强度 E减小电场强度 二、填空题 9一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，然后进入磁感应强度为B的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动图6，那么这束离子必定有相同的_，相同的_ 10为使从炽热灯丝发射的电子质量m、电量e、初速为零能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场场强为E和匀强磁场磁感强度为B区域，对电子的加速电压为_ 11一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用，那么电子运动的方

5、向是_ 12一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，那么此环形电流的电流强度I_ 三、计算题 13一个电视显像管的电子束里电子的动能EK1eV这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动地磁场的竖直向下分量B5.510-5T，试问1电子束偏向什么方向？ 2电子束在显像管里由南向北通过y20cm路程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离？电子质量m9.110-31kg，电量e1.610-19C14如图7所示，一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30、足够长的绝缘光滑斜面顶端时对斜面压力恰为零假设迅速把电场方向改为竖直向下，那么小球能在斜面上滑行

6、多远？ 15如下图，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。带电量为q粒子带负电、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，穿过磁场区域后，速度方向偏转了60角。不计该粒子的重力1请画出该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图。2请推导该带电粒子在进入该圆形区域时的入射速度的大小v0的表达式。16如下图，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域、中，A2A4 与A1A3的夹角为60。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从区的边缘点A1处沿与A1A3成30角的方向射入磁场，随后该粒子以

7、垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后再从A4处射出磁场。该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求区和区中的磁感应强度的大小。忽略粒子重力。17如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 ，粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。 a b S 参考答案 一、选择题 1B 2C 3BD 4C 5B 6B 7C 8C 二、填空题 9速度，荷质比 10 11平行磁场方向 12 三、计算题

8、 131向东，2约3 mm 1415解：1画出的该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图：2由得由示意图分析知：解得，16、1解：设粒子的入射速度为v，粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，最后从A4点射出。用B1、B2、R1、R2、T1、T2，分别表示在磁场区和区的磁感应强度、轨道半径和周期。 1 2 3 4设圆形区域半径r，如右图所示，粒子过圆心且垂直于A2 A4进入区磁场，连接A1 A2，为等边三角形，A2为带电粒子在磁场区运动轨迹的圆心，其轨迹的半径 5圆心角A1 A2O=60，带电粒子在磁场区运动时间为： 6带电粒子在磁场区运动轨迹的圆心在O A4的中点，即： 7在磁场区运动

9、时间为： 8带电粒子从射入到射出所用的总时间为： 9由以上各式可得： (10) (11)17参考解答：粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用R表示轨道半径，有 由此得代入数值得R=10cm可见，2RlR.因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，那么此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1. 再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点.由图中几何关系得 所求长度为 代入数值得 P1P2=20cm