2019高中物理第三章磁场第5节洛伦兹力的应用课时训练含解析教科版选修530.pdf
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1、1 第 5 节洛伦兹力的应用【测控导航】知识点题号1.带电粒子在匀强磁场中的运动1(易),6(易),8(中),9(中),11(难)2.洛伦兹力在实际中的应用2(易),3(易),4(易),5(易),7(中),10(中)1.处在匀强磁场内部的两个电子A和 B分别以速率v 和 2v 垂直于磁场开始运动,经磁场偏转后,哪个电子先回到原来的出发点(D)A.条件不够无法比较B.A 先到达C.B 先到达D.同时到达解析:由周期公式T=可知,运动周期与速度v 无关.两个电子各自经过一个周期又回到原来的出发点,故同时到达,选项 D正确.2.(多项选择)用盘旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4
2、倍,原则上可以采用以下哪几种方法(AC)A.将其磁感应强度增大为原来的2 倍B.将其磁感应强度增大为原来的4 倍C.将 D形盒的半径增大为原来的2 倍D.将 D形盒的半径增大为原来的4 倍解析:质子在盘旋加速器中做圆周运动的半径r=,故动能 Ek=,所以要使动能变为原来的 4 倍,应将磁感应强度B或 D形盒半径增大为原来的2 倍,选项 A,C 正确,B,D 错误.3.(多项选择)图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,以下说法正确的选项是(AC)A.电子与正电子的
3、偏转方向一定不同B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小解析:电子、正电子和质子垂直进入磁场时,所受的重力均可忽略,受到的洛伦兹力的方向与2 其电性有关,由左手定则可知选项A正确;由关系式 r=知,假设电子与正电子在磁场中运动速度不同,则其运动的轨迹半径也不相同,故选项 B错误.由 r=知,选项 D错误.因质子和正电子均带正电,且半径大小无法确定,故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,选项 C正确.4.(2017 巢湖高二期末)(多项选择)目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流
4、体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体(包含正、负离子)喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A,B,于是金属板上就会聚集电荷,产生电压.以下说法正确的选项是(ACD)A.B 板带正电B.A 板带正电C.其他条件不变,只增大射入速度,UAB增大D.其他条件不变,只增大磁感应强度,UAB增大解析:根据左手定则,正离子进入磁场受到的洛伦兹力向下,B 板带正电,选项 A正确,B 错误;最后,离子受力平衡有qBv=q,可得 UAB=Bvd,选项 C,D 正确.5.(2017 浙江校级学业考试)如下图,粒子源P 会发出电荷量相等的带电粒子.这些粒子经装置 M加速并筛选后,能以相同的速度从A点垂直磁场方向沿
5、AB射入正方形匀强磁场ABCD.粒子 1,粒子 2 分别从 AD中点和 C点射出磁场.不计粒子重力,则粒子 1 和粒子 2(B)A.均带正电,质量之比为41 B.均带负电,质量之比为14 C.均带正电,质量之比为21 D.均带负电,质量之比为12 解析:由图示可知,粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左,由左手定则可知,粒子带负电;设正方形的边长为L,由图示可知,粒子轨道半径分别为r1=L,r2=L,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得qvB=m,m=r,则=,故选 B.6.(多项选择)如下图,A 点的离子源沿纸面垂直OQ方向向上射出一束负离子,离子的重力忽略不计.为把这束负离子约束在
6、OP之下的区域,可加垂直纸面的匀强磁场.已知 O,A两点间的距离为 s,负离子的比荷为,速率为 v,OP 与 OQ间的夹角为30,则所加匀强磁场的磁感应文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN
7、10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG
8、7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码
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10、HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2
11、ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档
12、编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U13 强度 B的大小和方向可能是(BD)A.B,垂直纸面向里 B.B,垂直纸面向里C.B,垂直纸面向外 D.B,垂
13、直纸面向外解析:当磁场方向垂直纸面向里时,其临界轨迹即圆弧与OP相切于 M点,如图(甲)所示,由几何关系得s+r1=,所以 r1=s,又因 r1=,所以 B1=;当磁场方向垂直纸面向外时,其临界轨迹即圆弧与OP相切于N 点,如图(乙)所示,由几何关系,s=+r2,得 r2=,r2=,所以B2=,选项 B,D 正确,A,C 错误.7.(多项选择)如下图,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a 和 b,内有带电荷量为 q 的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前外表向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的恒定电流I时,测得导电材料上、下外表之间的电压为U(设材料内部公
14、式E=仍适用),且上外表的电势比下外表的低.由此可得(AD)A.自由运动电荷为负电荷B.自由运动电荷为正电荷C.自由运动电荷的速率v=D.自由运动电荷的速率v=解析:导电材料上外表的电势比下外表的低,自由电荷在磁场中定向移动,由于洛伦兹力作用,上外表积聚负电荷,下外表积聚正电荷,即负电荷所受洛伦兹力方向向上,由左手定则判断可知,自由运动电荷为负电荷,选项 A正确,B 错误.根据自由运动电荷水平通过导电材料时受力平衡,即受到的电场力等于洛伦兹力,所以qE=qvB,导电材料内部的电场E=,得出自由运动电荷的速率v=,选项 C错误,D 正确.文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2
15、 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文
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17、M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3
18、R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U
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21、I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U1文档编码:CJ4L2R9O6M8 HN10Q5L1I3R2 ZG7K1Q3D1U14 8.(多项选择)如下图,速度不同的同种带电粒子a,b(重力不计)沿半径 AO方向进入一圆形匀强磁场区域,a,b两粒子的运动轨迹分别为和,则以下说法中正确的选项是(CD)A.a,b 两粒子均带正电B.a 粒子的速度比b粒子的速度大C.a 粒子在磁场中的运动时间比b 粒子长D.两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心
22、O 解析:粒子进入磁场时所受的洛伦兹力向下,根据左手定则知,粒子均带负电,选项A 错误;b的轨道半径大于a 的轨道半径,根据 r=知,b 粒子的速度大于a 粒子的速度,选项 B错误;a粒子在磁场中运动的圆心角大于b粒子在磁场中运动的圆心角,根据 T=知,两粒子的周期相同,结合 t=T 知,a 粒子在磁场中运动的时间大于b 粒子在磁场中运动的时间,选项 C 正确;进入磁场区域时,速度方向指向圆心O,根据圆的对称性可以知道,离开磁场时,速度一定背离圆心,选项 D正确.9.如下图,直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场,比荷相同的两带电粒子沿AB方向从 A点射入磁场,分别从 AC边上的 P,
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- 2019 高中物理 第三 磁场 节洛伦兹力 应用 课时 训练 解析 教科版 选修 530
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