1.3洛倫茲力基礎(chǔ)鞏固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，離子源S到直線MN的距離為L，整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直S和MN所在的平面向里。離子源S一次性沿平面向各個(gè)方向均勻地射出大量速度大小相同的正離子，MN上有離子經(jīng)過的區(qū)域長(zhǎng)為。已知離子的比荷為k，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用力，則離子的速度大小為（　　）A． B． C． D．2．如圖所示，在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)電子以 速度v0從M點(diǎn)沿半徑方向射入該磁場(chǎng)，從N點(diǎn)射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了60°.則電子從M到N運(yùn)行的時(shí)間是(　        )A．B．C．D．3．下列說法正確的是（　?。?/span>A．一運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中電荷所受電場(chǎng)力的方向，且其大小C．由知，通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放置，B與通電直導(dǎo)線所受的安培力F成正比，與通電導(dǎo)線I、L的乘積成反比D．洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向不一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直。4．關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說法正確的是：（     ）A．電場(chǎng)是假想的，并不是客觀存在的物質(zhì)B．描述磁場(chǎng)的磁感線是客觀存在的，且磁場(chǎng)中的任何兩條磁感線不相交．C．電場(chǎng)中某處場(chǎng)強(qiáng)的方向就是放入該處試探電荷所受電場(chǎng)力的方向D．磁場(chǎng)對(duì)在它其中運(yùn)動(dòng)的電荷可能沒有力的作用．5．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)過的區(qū)域，其中．哪個(gè)圖是正確的？（   ）A． B．C． D．6．如圖所示，在xOy平面坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在著垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為的粒子從（，0）點(diǎn)以初速度射入第二象限，初速度的方向與x軸正方向成角，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子垂直于y軸進(jìn)入第一象限，不計(jì)粒子重力，則粒子的初速度為（　?。?/span>A． B． C． D．7．如圖，橫截面是圓的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（紙面），其半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一電荷量為－q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子自P點(diǎn)沿與直徑PQ成30°角的方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與直徑PQ垂直，不計(jì)粒子的重力，則粒子的速率和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為（　?。?/span>A．，B．，C．，D．，8．以下說法中正確的是A．通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行B．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力對(duì)粒子做正功C．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致D．放置在磁場(chǎng)中1m長(zhǎng)的導(dǎo)線，通過1安的電流，受到的安培力為1N時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T9．如圖所示，一束不計(jì)重力的帶電粒子沿水平方向向左飛入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，都恰好能從磁場(chǎng)區(qū)域的最下端P孔飛出磁場(chǎng)，則這些粒子A．運(yùn)動(dòng)速率相同B．運(yùn)動(dòng)半徑相同C．荷質(zhì)比相同D．從P孔射出時(shí)的速度方向相同10．如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心為O，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。帶電粒子a、b從P點(diǎn)沿PO方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間，粒子a從邊界上的M點(diǎn)射出磁場(chǎng)，粒子b從邊界上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力及帶電粒子間的相互作用，若∠POM=120°，∠PON=60°，下列說法正確的是（　?。?/span>A．若粒子a、b比荷相同，它們的速率之比為1：3B．若粒子a、b的速率相同，它們的比荷之比為3：1C．若粒子a、b比荷相同，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：2D．若粒子a、b的速率相同，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：111．如圖所示，紙面內(nèi)半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域外存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，紙面內(nèi)的線段PA與圓形區(qū)域相切于A點(diǎn)，．若P點(diǎn)處有一粒子源沿PA方向射出不同速率的帶正電粒子（質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力），則能射入圓形區(qū)域內(nèi)部的粒子的速率可能為A．B．C．D．12．如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)分別以30°和60°(與邊界的夾角)射入磁場(chǎng)，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是(　　)A．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為B．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為C．A、B兩粒子的之比是D．A、B兩粒子的之比是13．如圖所示，在邊長(zhǎng)ab=L，bc=L的矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O處有一粒子源，可以垂直磁場(chǎng)向區(qū)域內(nèi)各方向發(fā)射速度大小相等的同種帶電粒子，若沿Od方向射入的粒子從磁場(chǎng)邊界cd離開磁場(chǎng)，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為L，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（　?。?/span>A．粒子帶正電B．粒子的比荷為C．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4t0D．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為5t014．如圖，有一個(gè)帶有小缺口的絕緣圓環(huán)內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)繞圓心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一帶正電的粒子從小缺口沿直徑方向進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)部，且與圓環(huán)沒有發(fā)生碰撞，最后從小缺口處離開磁場(chǎng)區(qū)域。已知粒子的比荷為k，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)的半徑為R，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，不計(jì)粒子的重力。則圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的的角速度可能為（　?。?/span>A．2kB B．3kB C．5kB D．7kB15．如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，∠a = 60°，∠b = 90°，邊長(zhǎng)ab = L。一個(gè)粒子源在b點(diǎn)將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是（     ）A． B． C． D．二、填空題（共4題）16．如圖所示，可用洛倫茲力演示儀觀察運(yùn)動(dòng)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)勵(lì)磁線中的偏轉(zhuǎn)。不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線，加上磁場(chǎng)時(shí)，電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓；如果保持出射電子的速度不變，減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，軌跡圓半徑__________（填“減小”、“不變”或“增大”），如果保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，增大出射電子的速度軌跡圓半徑__________（填“減小”、“不變”或“增大”）。17．如圖所示，一束帶負(fù)電粒子自下而上進(jìn)入一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則磁場(chǎng)方向向___________，進(jìn)入磁場(chǎng)后，該粒子的動(dòng)能_____________（填“增加”、“減少”或“不變”）18．如圖所示直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30°角的同樣速度v射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為m，電荷量為e），它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距___________；射出的時(shí)間差是__________19．如圖，一電子束在陰極射線管中從右向左運(yùn)動(dòng)，手拿條形磁鐵上端，讓條形磁鐵的下端靠近陰極射線管，電子束發(fā)生向下偏轉(zhuǎn)，則圖中條形磁鐵的下端是________極(填“N”或“S”)。若將條形磁鐵拿開，加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍使電子束向下偏轉(zhuǎn)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向_________(填“上”或“下”)。三、綜合題（共4題）20．如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一條虛線邊界，上各點(diǎn)坐標(biāo)滿足，在與y軸之間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。原點(diǎn)O處有一粒子源，可沿y軸正方向連續(xù)不斷地發(fā)射帶正電的同種粒子，粒子速度大小為，質(zhì)量為m，不計(jì)粒子重力。求：（1）粒子從邊界射出時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角；（2）如果將勻強(qiáng)電場(chǎng)換成垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且粒子從邊界射出時(shí)的位置與在勻強(qiáng)電場(chǎng)中射出時(shí)的位置相同，求電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比。21．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限的空間內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度E=200V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限的空間內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.125T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量均為m=4.0×10-15kg、電荷量均為q=+2.0×10-9C的兩帶電粒子a、b先后以v0=5.0×103m/s的速率，從y軸上P點(diǎn)沿x軸正、負(fù)方向射出，PO之間的距離h=8.0×10-2m，經(jīng)過一段時(shí)間后，兩粒子先后通過x軸。若兩粒子之間的相互作用、所受重力以及空氣阻力均可忽略不計(jì)，求：(1)粒子a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；(2)粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑Rb；(3)a、b兩粒子通過x軸時(shí)，它們的動(dòng)能之比；(4)粒子b從P點(diǎn)到通過x軸所用時(shí)間t2；(5)a、b兩粒子通過x軸時(shí)，它們的速度方向之間的夾角θ。22．電視機(jī)的顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是應(yīng)用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的．如左圖所示為顯像管的原理示意圖．顯像管中有一個(gè)電子槍，工作時(shí)陰極發(fā)射的電子（速度很小，可視為零）經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后，穿過以O點(diǎn)為圓心、半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)方向垂直于紙面），撞擊到熒光屏上使熒光屏發(fā)光．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U，在沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束通過O點(diǎn)打在熒光屏正中央的M點(diǎn)，OM間距離為S．電子所受的重力、電子間的相互作用力均可忽略不計(jì)，也不考慮磁場(chǎng)變化所激發(fā)的電場(chǎng)對(duì)電子束的作用．由于電子經(jīng)過加速電場(chǎng)后速度很大，同一電子在穿過磁場(chǎng)的過程中可認(rèn)為磁場(chǎng)不變．(1)求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏上時(shí)的速率；(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示，其中 ，求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成的“亮線”長(zhǎng)度．(3)若其它條件不變，只撤去磁場(chǎng)，利用電場(chǎng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)．把正弦交變電壓加在一對(duì)水平放置的矩形平行板電極上，板間區(qū)域有邊界理想的勻強(qiáng)電場(chǎng)．電場(chǎng)中心仍位于O點(diǎn)，電場(chǎng)方向垂直于OM．為了使電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成的“亮線”長(zhǎng)度與（2）中相同，問：極板間正弦交變電壓的最大值Um、極板長(zhǎng)度L、極板間距離d之間需要滿足什么關(guān)系？（由于電子的速度很大，交變電壓周期較大，同一電子穿過電場(chǎng)的過程可認(rèn)為電場(chǎng)沒有變化，是穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)）23．畫出如圖中帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向．
參考答案：1．B2．D3．D4．D5．A6．B7．B8．C9．B10．C11．D12．D13．A14．C15．B16．     增大     增大17．     里     不變18．          19．          上20．（1）30°；（2）21．(1)4.0×10-5s；(2)0.08m；(3)41:25；(4)2.5×10-5s；(5)22．(1) (2) (3), 23． 

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)電子課本

第三節(jié) 洛倫茲力

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