1.3洛倫茲力基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)一、選擇題（共15題）1．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電場(chǎng)線和磁感線都是閉合曲線B．電阻率越大，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙不一定越大C．電流有方向，所以它是一個(gè)矢量D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用和規(guī)律2．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3．下列關(guān)于磁場(chǎng)說(shuō)法正確的是(  )A．磁場(chǎng)中的任意一條磁感線都是閉合的B．磁場(chǎng)只存在于磁極周圍C．磁場(chǎng)中任意一條磁感線都可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷一定受磁場(chǎng)力作用4．帶電小球以一定的初速度豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且保持初速度仍為，小球上升的最大高度為，若加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且保持初速度仍為，小球上升的最大高度為，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則A． B． C． D．5．如圖所示，空間中有一足夠大的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，某時(shí)刻一帶正電粒子沿紙面向右運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)粒子所受重力，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．順時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng) D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng)6．一帶電粒子（不計(jì)重力）以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則不受磁場(chǎng)影響的物理量是（ ）A．速度 B．加速度 C．動(dòng)能 D．均受磁場(chǎng)影響7．如圖，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中，哪個(gè)圖是正確的（　?。?/span>A． B． C． D．8．如圖，MN是放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)薄金屬板，實(shí)線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知 (  )A．粒子帶正電B．粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcdeC．粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD．粒子上半周運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)9．質(zhì)量不等，電量相等的帶電粒子M和N，以相同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示，不計(jì)重力，下列表述正確的是（    ） A．M帶正電，N帶負(fù)電 B．M的質(zhì)量大于N的質(zhì)量C．洛倫茲力對(duì)M、N做正功 D．M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間10．如圖所示，水平面的abc區(qū)域內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊界的夾角為30°，距頂點(diǎn)b為L的S點(diǎn)有一粒子源，粒子在水平面內(nèi)垂直bc邊向磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)射速度大小不同的帶負(fù)電的粒子、粒子質(zhì)量為m、電量大小為q，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．從邊界bc射出的粒子速度方向各不相同B．粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)到b點(diǎn)的最短距離為C．垂直邊界ab射出的粒子的速度大小為D．垂直邊界ab射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為11．所在區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在OA邊界上的D點(diǎn)放置一粒子源，粒子源可垂直邊界，向磁場(chǎng)中連續(xù)射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子，粒子速度分布在之間，已知，，在OA邊界上有粒子射出，射出粒子的范圍長(zhǎng)度為（　?。?/span>
 A． B． C． D．12．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一矩形MNQP區(qū)域，其中MN邊長(zhǎng)為d，MP邊長(zhǎng)為2d，該區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直矩形平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶電粒子從MP的中點(diǎn)O垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向以 速度射入，恰沿直線從NQ的中點(diǎn)A射出；若撤去電場(chǎng)，則粒子從M點(diǎn)射出（粒子重力不計(jì)）。以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．該粒子帶負(fù)電B．若撤去電場(chǎng)，則該粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為原來(lái)的倍C．若撤去磁場(chǎng)，則粒子射出時(shí)的速度大小為D．若撤去磁場(chǎng)，則該粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能增加13．如圖所示，為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，比荷為的電子以從A點(diǎn)沿AB邊入射，欲使電子經(jīng)過(guò)BC邊，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值為（ ）A．B> B．B<C．B> D．B<14．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)方向B．由知，B與F成正比，與成反比C．電子沿通電螺線管軸線勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明螺線管內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)D．條形磁鐵的磁感線從磁鐵的N極出發(fā)終止于S極15．如圖所示，邊長(zhǎng)為L的正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，正六邊形中心O處有一粒子源，可在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射不同速率帶正電的粒子，已知粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．可能有粒子從ab邊中點(diǎn)處垂直ab邊射出B．從a點(diǎn)垂直af離開(kāi)正六邊形區(qū)域的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C．垂直cf向上發(fā)射的粒子要想離開(kāi)正六邊形區(qū)域，速率至少為D．要想離開(kāi)正六邊形區(qū)域，粒子的速率至少為二、填空題（共4題）16．有一束帶電粒子流，包含著質(zhì)子和氘核，它們具有相同的速度，沿垂直于磁場(chǎng)方向射入矩形有界磁場(chǎng)區(qū)（如圖中虛線框所示）以后，分成了兩束粒子流①和②，已知＞0，則磁場(chǎng)方向?yàn)?/span>______（填“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”），粒子流______（填“①”或“②”）是質(zhì)子流．17．如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一束電子從a孔沿a→b方向垂直射入容器內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，結(jié)果一部分電子從小孔c豎直射出，一部分電子從小孔d水平射出，則從c、d兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比tc：td=_____，在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比ac：ad=_____。18．一電子以速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，此時(shí)該電子所受洛倫茲力的方向__________（填“向上”或“向下”）。
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，在紙面內(nèi)有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線等邊三角形ABC為兩磁場(chǎng)的理想邊界，已知三角形ABC邊長(zhǎng)為L，虛線三角形內(nèi)為方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形外部的足夠大空間為方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從AB邊中點(diǎn)P垂直AB邊射入三角形外部磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力和一切阻力，試求：（1）要使粒子從P點(diǎn)射出后在最短時(shí)間內(nèi)通過(guò)B點(diǎn)，則從P點(diǎn)射出時(shí)的速度v0為多大？（2）滿足（1）問(wèn)的粒子通過(guò)B后第三次通過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)到B的距離是多少？（3）滿足（1）問(wèn)的粒子從P點(diǎn)射入外部磁場(chǎng)到再次返回到P點(diǎn)的最短時(shí)間為多少？畫(huà)出粒子的軌跡并計(jì)算．21．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．A、C、D三點(diǎn)在圓上，O為圓心，且．帶電粒子a從A點(diǎn)沿AO方向射入磁場(chǎng)，從D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域；帶電粒子b從A點(diǎn)沿AO方向射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域．已知粒子a的質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），粒子a、b帶等量異種電荷，且粒子b從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是粒子a從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的2倍，不計(jì)粒子重力，求：(1)粒子b的質(zhì)量；(2)粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．22．如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源，可通過(guò)細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v＝3.2×106m的α粒子．已知屏蔽裝置寬AB＝9cm，縫長(zhǎng)AD＝18cm，α粒子的質(zhì)量m＝6.64×10－27kg，電量q＝3.2×10－19C．若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)隔離輻射，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.332 T，方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中． (1)若所有的α粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度d至少是多少？ (2)若條形磁場(chǎng)的寬度d＝20cm，則射出屏蔽裝置的α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)23．如圖所示，abcd是一個(gè)正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔e ,盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一粒子源不斷地從a處的小孔沿ab方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度為υ0，經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從e處的小孔射出．現(xiàn)撤去電場(chǎng)，在盒中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），粒子仍恰好從e孔射出（粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略），則（1）所加磁場(chǎng)的方向如何？（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為多大？
參考答案1．B2．D3．A4．D5．D6．C7．A8．C9．B10．B11．C12．C13．D14．A15．C16．垂直紙面向外    ②    17．1：2    2：1    18．向下19．間距相等（或均勻）    D    BD        20．（1）（2） （3）21．（1）（2）22．（1）0.34cm；（2）；．23．（1）垂直直面向外   （2  

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