1.3洛倫茲力同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)一、選擇題（共15題）1．如圖所示，將磁鐵靠近陰極射線管（電子射線管）時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子束會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．使電子偏轉(zhuǎn)的作用力是（ ）A．重力 B．電場(chǎng)力 C．安培力 D．洛倫茲力2．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子沿著垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍，則該帶電粒子受到的洛倫茲力（　?。?/span>A．增大為原來(lái)的2倍 B．增大為原來(lái)的4倍 C．減小為原來(lái)的 D．不變3．處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。該粒子的運(yùn)動(dòng)可與環(huán)形電流等效，此等效電流（　?。?/span>A．與粒子的電荷量成正比 B．與粒子的速度大小成正比C．與粒子的質(zhì)量成正比 D．與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比4．關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷和磁場(chǎng)的說(shuō)法正確的是（　　）A．運(yùn)動(dòng)電荷在某點(diǎn)不受洛倫茲力作用，這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為零B．只要速度大小相同，粒子所受洛倫茲力就相同C．電子束垂直進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是洛倫茲力對(duì)電子做功的結(jié)果D．電荷與磁場(chǎng)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電荷就一定不受磁場(chǎng)的作用力5．速度方向相同、動(dòng)能一樣大的氕核氘核和α粒子（氦原子核）從同一點(diǎn)先后垂直進(jìn)入某種場(chǎng)中，關(guān)于它們?cè)趫?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列選正確的是（　　）A．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有一條B．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有兩條C．若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有一條D．若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡將有三條6．如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子(重力不計(jì)且忽略粒子間的相互作用)從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)．其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直；穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，則粒子從S點(diǎn)分別到a、b所需時(shí)間之比為（ ）  A．1∶3 B．4∶3 C．3∶2 D．1∶17．如圖所示，正六邊形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從點(diǎn)沿方向射入磁場(chǎng)，粒子從點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；如果只改變粒子射入磁場(chǎng)的速度大小，粒子從點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，不計(jì)粒子重力，則與之比為（　?。?/span>A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．3：18．如圖，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響。由這些條件可知（     ）A．不能確定粒子通過(guò)y軸時(shí)的位置B．不能確定粒子速度的大小C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)9．如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量相等、所帶電荷量大小也相等的帶電粒子a和b，先后以不同的速率從圓邊沿的A點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓形區(qū)域的圓心O射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，它們穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。粒子之間的相互作用力及所受重力和空氣阻力均可忽略不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．a、b兩粒子所帶電荷的電性可能相同B．射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)a粒子的速率較大C．穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程洛倫茲力對(duì)a做功較多D．穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程a粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)10．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子，不計(jì)重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，沿曲線abcd運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd都是半徑為R的圓?。Ｗ釉诿慷螆A弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，則磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是下圖中的(     )A． B． C． D．11．速度方向相同、動(dòng)能一樣大的氕核氘核和α粒子從同一點(diǎn)先后垂直進(jìn)入某種場(chǎng)中，關(guān)于它們?cè)趫?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有兩條B．若為勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有一條C．若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡只有一條D．若為勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡將有三條12．如圖所示，在示波管右邊有一通電圓環(huán)，則示波管中的電子束將（     ）A．向上偏轉(zhuǎn)B．向下偏轉(zhuǎn)C．向紙外偏轉(zhuǎn)D．勻速直線運(yùn)動(dòng)13．如圖所示，兩個(gè)初速度大小不同的相同粒子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中b粒子速度方向與屏OP垂直，α粒子速度方向與b粒子速度方向夾角θ＝45°.兩粒子最后均打到屏上同一點(diǎn)Q上，不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是(　 　)A．a、b粒子帶負(fù)電B．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行速度之比為∶1C．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行的周期之比為2∶3D．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間之比為1∶114．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形區(qū)域，水平邊長(zhǎng)為s，豎直邊長(zhǎng)為h。質(zhì)量均為m、帶電荷量均為的A、B兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿和方向以速率、進(jìn)入矩形區(qū)域（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在磁場(chǎng)中）。不計(jì)重力，若兩粒子軌跡恰好相切，設(shè)切點(diǎn)為P點(diǎn)，A粒子從d點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是（　　）A．兩粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所需時(shí)間之比為B．兩粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所需時(shí)間之比為C．A粒子的初速度為D．A粒子的初速度為15．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。有無(wú)數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同的速率通過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上，這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來(lái)的B1變?yōu)?/span>B2，結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則 等于(　　)A． B． C．2 D．3二、填空題（共4題）16．如上右圖所示，是顯象管電子束運(yùn)動(dòng)的示意圖，設(shè)電子的加速電壓為U，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的寬度為L，要使電子從磁場(chǎng)中射出時(shí)在圖中所示的120o的范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)（即上下各偏轉(zhuǎn)60o），則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化范圍應(yīng)滿足______。17．如圖是陰極射線管的示意圖．接通電源后，會(huì)有電子從陰極K射向陽(yáng)極A，并在熒光屏上形成一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，則可以加一個(gè)方向平行紙面________（填“向上”或“向下”）的電場(chǎng)，或者加一個(gè)方向垂直紙面________（填“向里”或“向外”）的磁場(chǎng)．18．帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)中一定做圓周運(yùn)動(dòng)． (      )19．物體的帶電量是一個(gè)不易測(cè)得的物理量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量帶電物體所帶電量．如圖（a）所示，他將一由絕緣材料制成的小物塊A放在足夠長(zhǎng)的木板上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板末端，物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與物塊相連，操作步驟如下，請(qǐng)結(jié)合操作步驟完成以下問(wèn)題：（1）為消除摩擦力的影響，他將長(zhǎng)木板一端墊起一定傾角，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕輕推一下小物塊，使其沿著長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)．多次調(diào)整傾角θ，直至打出的紙帶上點(diǎn)跡_，測(cè)出此時(shí)木板與水平面間的傾角，記為θ0．（2）如圖（b）所示，在該裝置處加上一范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，用細(xì)繩通過(guò)一輕小定滑輪將物塊A與物塊B相連，繩與滑輪摩擦不計(jì)．給物塊A帶上一定量的正電荷，保持傾角θ0不變，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，由靜止釋放小物塊A，該過(guò)程可近似認(rèn)為物塊A帶電量不變，下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的分析正確的是(        )A．紙帶上的點(diǎn)跡間距先增加后減小至零B．紙帶上的點(diǎn)跡間距先增加后減小至一不為零的定值C．紙帶上的點(diǎn)跡間距逐漸增加，且相鄰兩點(diǎn)間的距離之差不變D．紙帶上的點(diǎn)跡間距逐漸增加，且相鄰兩點(diǎn)間的距離之差逐漸減少，直至間距不變（3）為了測(cè)定物體所帶電量q，除θ0、磁感應(yīng)強(qiáng)度B外，本實(shí)驗(yàn)還必須測(cè)量的物理量有(       )A．物塊A的質(zhì)量MB．物塊B的質(zhì)量mC．物塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ   D．兩物塊最終的速度v（4）用重力加速度g，磁感應(yīng)強(qiáng)度B、θ0和所測(cè)得的物理量可得出q的表達(dá)式為______．三、綜合題（共4題）20．如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)有大量比荷為的相同帶正電的粒子以不同速率從a點(diǎn)沿與ac邊成60°角方向射入磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從ac和bc邊的不同位置離開磁場(chǎng)。已知ab=L，，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：（1）從ac邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）從bc邊射出的粒子離c點(diǎn)的最近距離。21．如圖所示，有一矩形區(qū)域abcd，水平方向ab邊長(zhǎng)，豎直方向ad邊長(zhǎng)，一電荷量為，質(zhì)量為的帶正電的粒子由a點(diǎn)沿ab方向以大小為的速度v進(jìn)入該區(qū)域當(dāng)該區(qū)域存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好通過(guò)該區(qū)域的幾何中心O點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，求：粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑大??；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向；粒子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間．22．如圖所示，在一直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有圓形區(qū)域，圓心在x軸負(fù)半軸上，P、Q是圓上的兩點(diǎn)，坐標(biāo)分別為P（-8L，0），Q（-3L，0）．y軸的左側(cè)空間，在圓形區(qū)域外，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，y軸的右側(cè)空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xoy平面向外．現(xiàn)從P點(diǎn)沿與x軸正方向成37°角射出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，帶電粒子沿水平方向進(jìn)入第一象限，不計(jì)粒子的重力．求：（1）帶電粒子的初速度；（2）粒子從P點(diǎn)射出到再次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間．23．試判斷圖示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受到的洛倫茲力的方向。
參考答案：1．D2．A3．D4．D5．B6．C7．B8．D9．D10．C11．A12．D13．B14．C15．B16．17．     向上     向里18．×19．     間距相等（或均勻）     D     BD     20．（1）；（2）21．（1）；（2），垂直于紙面向外；（3）22．(1)；(2)23． 

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第三節(jié) 洛倫茲力

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