2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)3：洛倫茲力(答案)

1、2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)3 ：洛倫茲力班級(jí) 座號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù)一、選擇題1 .（多選）如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線A3時(shí)，發(fā)現(xiàn) 射線的徑跡向下偏，則（）ABA .導(dǎo)線中的電流從A流向8B .導(dǎo)線中的電流從8流向AC .若要使電子束的徑跡向上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實(shí)現(xiàn)D .電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)【答案】BC【解析】由于A8中通有電流，在陰極射線管中產(chǎn)生磁場(chǎng)，電子受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則 可知，陰極射線管中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，所以根據(jù)安培定則，A5中的電流從8流向A.當(dāng)A8中的電流 方向變?yōu)閺腁流向8時(shí)，

2、則A8上方的磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，電子所受的洛倫茲力變?yōu)橄蛏?，電子束?徑跡變?yōu)橄蛏掀D(zhuǎn).選項(xiàng)B、C正確.2 .（魯科版選修3 - 1下切丁2）（多選）兩個(gè)粒子，電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng) （ ）A.若速率相等，則半徑必相等B.若動(dòng)能相等，則周期必相等C.若質(zhì)量相等，則周期必相等D.若動(dòng)量大小相等，則半徑必相等【答案】CD .【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力,qi,B二、，可得R二笳二卷， 可知C、D正確.3 .（洛倫茲力的方向）（多選）如圖為顯像管原理示意圖，電子束經(jīng)電子槍加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，不加磁 場(chǎng)時(shí)，電子束打在熒光屏正中的

3、。點(diǎn),若要使電子束打在熒光屏上的位置由。逐漸向A移動(dòng)，貝U （）一z光屏刃 偏轉(zhuǎn)線圈A.在偏轉(zhuǎn)過程中，洛倫茲力對(duì)電子束做正功B.在偏轉(zhuǎn)過程中，電子束做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)逐漸變大D.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直于紙面向外【答案】CD .【解析】在偏轉(zhuǎn)過程中，洛倫茲力與電子束運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，對(duì)電子束不做功，A錯(cuò)誤；在偏轉(zhuǎn)過程中，加 速度的方向始終指向運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，即加速度方向時(shí)刻改變，故電子束做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；電子束打在熒光屏上的0A之間，即電子束受向上偏左的洛倫茲力，由左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)垂直于紙面向外， 電子束打在熒光屏上的位置由。逐漸向A移動(dòng)，即電子束偏轉(zhuǎn)角度越

4、來越大，運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越來越小，由 二方知，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)逐漸變大，C、D正確.4.（半徑、周期公式的定量計(jì)算）在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a粒子（小。）和質(zhì)子（|H）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則a粒子和質(zhì)子（）A .運(yùn)動(dòng)半徑之比是2： 1B .運(yùn)動(dòng)周期之比是2 ： 1C.運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4 ： 1D.受到的洛倫茲力之比是2 ： 1【答案】B .【解析】a粒子（拍。）和質(zhì)子（IH）的質(zhì)量之比篙4 ,動(dòng)量大小相等，即a=，H ,運(yùn)動(dòng)速度大小之比占二詈1VJI /?a斗選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)/3 = ,得，二翡，所以運(yùn)動(dòng)半徑之比簫游;，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由T二置知,運(yùn) 動(dòng)周期之比?二知詈=；義：=4,選項(xiàng)B正

5、確；根據(jù)F = q，B ,洛倫茲力之比魯二詈中二農(nóng) 卜；,選項(xiàng)D4a 川 211rn 411 Ml + ,錯(cuò)誤.5 .薄鋁板將同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分成I、n兩個(gè)區(qū)域，高速帶電粒子可穿過鋁板一次，在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1所示，半徑.假定穿過鋁板前后粒子的電荷量保持不變，則該粒子（）A.帶正電b .在I、II區(qū)域的運(yùn)動(dòng)速度大小相同：ZTZ .華板C.在I、II區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同汰+匚d.從n區(qū)域穿過鋁板運(yùn)動(dòng)到I區(qū)域 【答案】C【解析】粒子穿過鋁板受到鋁板的阻力，速度將減小.由二彩可得粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑 將減小，故可得粒子由I區(qū)域運(yùn)動(dòng)到II區(qū)域，結(jié)合左手定則可知粒子帶負(fù)電，A、B、D選

6、項(xiàng)錯(cuò)誤；由丁二瑞 可知粒子運(yùn)動(dòng)的周期不變，粒子在I區(qū)域和區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為/二；丁二詈，C選項(xiàng)正確.6 . （2015上饒三模）如圖1所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖.若勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外, 電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直.電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過電子槍的加速電 壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié).下列說法正確的是（） A .僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束徑跡的半徑變大 B .僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大C.僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大D.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大【答案】B【解析】增大勵(lì)磁線圈中的電流

7、，是增大了磁感應(yīng)強(qiáng)度，電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得: q'B二端 R 端,磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，半徑減小，A錯(cuò)；當(dāng)提高電子槍加速電壓，射出的電子速度增大，由上面公式可知，R增大，B正確；增大勵(lì)磁線圈中的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，由周期公式有：7二5，從式子 可知周期變小，C錯(cuò)；提高電子槍加速電壓，射出的速度增大，但運(yùn)動(dòng)周期與速度無關(guān)，周期不變，D錯(cuò).7 .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).將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流, 那么此電流值（）.A.與粒子電荷量成正比B.與粒子速率成正比C.與粒子質(zhì)量成正比D.與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比【答案】D【解析】 帶電粒子在

8、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期丁二卷，該粒子運(yùn)動(dòng)等效的環(huán)形電流14二騫由此可知，1叼故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；/與速率無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；雙、即/與，成反比，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；版8.（多選）在欣N兩條導(dǎo)線所在平面內(nèi)，一帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖9所示，已知兩條導(dǎo)線M N中只有一 條導(dǎo)線中通有恒定電流，另一條導(dǎo)線中無電流，關(guān)于電流方向和粒子帶電情況及運(yùn)動(dòng)的方向，可能是（）MNA . M中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng) B .，必中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從b點(diǎn)向u點(diǎn)運(yùn)動(dòng) C . N中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng) D.N中通有自下而上的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)

9、運(yùn)動(dòng)【答案】AB9,每時(shí)每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來，幸好地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些 宇宙射線中大多數(shù)射線粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)i也球上的生命有十 分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來，如圖所示， 則在地球磁場(chǎng)的作用下，它將向什么方向偏轉(zhuǎn)？（）B.向南 C.向西 D.向北【答案】A【解析】地球的磁場(chǎng)由南向北，當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒 子的受力的方向?yàn)橄驏|，所以粒子將向東偏轉(zhuǎn)；10 .（磁場(chǎng)方向不確定形成的多解問題）（多選）一質(zhì)量為，小 電荷量為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中繞固定的正電荷

10、沿固定的光滑軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，且作用在負(fù)電荷的電 場(chǎng)力恰好是磁場(chǎng)力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度可能是（）A型B.超mmC.型D.必mm【答案】AC .【解析】依題中條?！按艌?chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面”，磁場(chǎng)方向有兩種可能，且這兩種可能方向相反.在方 向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由左手定則可知負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向也是相反的.當(dāng)負(fù)電荷所受的洛倫茲 力與電場(chǎng)力方向相同時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可知4Bc,v = m，得v二曙,此種情況下，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的角速度 為 T二號(hào);當(dāng)負(fù)電荷所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力方向相反時(shí)，有2Bqv='，尸曙,此種情況下，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的角速

11、度為34二當(dāng)，故A、C正確.11 .（2015秋淮安月考）如圖所示，在豎直絕緣的平臺(tái)上，一個(gè)帶正電的小球以水平速度i，o拋出，經(jīng)時(shí)間t落 在地面上的A點(diǎn)，落地時(shí)速度大小為v ,若加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，qv（）B<mg，小球仍以水平速度也 拋出，則對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)情況說法錯(cuò)誤的是（）A.因?yàn)楦叨葲]變，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍為/B .小球在水平方向做變加速運(yùn)動(dòng)，將落在A點(diǎn)的右側(cè)C.小球豎直方向做變加速運(yùn)動(dòng)，加速度小于重力加速度D.小球落地時(shí)的速度大小仍為p【答案】A【解析】A、沒有磁場(chǎng)時(shí)帶電小球做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，帶電小球除了受重力作用 還受洛倫茲力作用。當(dāng)開始時(shí)mg &g

12、t; qvB時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)中任T立置的受力重力和洛倫茲力，小球此時(shí)受到了mg-qvBcosO斜向右上的洛倫茲力的作用，小球在豎直方向的加速度"lm故小球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將增加:同時(shí)小球受到的重力與洛倫茲力的合力有向右的分量，所以小球向右做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度隨速 度的大小、方向的變化為變化，所以小球的落點(diǎn)應(yīng)在A點(diǎn)的右側(cè)。故A錯(cuò)誤，BC正確：D、在小球運(yùn)動(dòng)的過程中，洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直。所以洛倫茲力不做功，只有重力做功 小球落地的速度大小不變。故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選:A12 .在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，突然與一不帶電的靜止粒子碰撞

13、合為一體, 碰撞后的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是圖中的哪一個(gè)？（實(shí)線為原軌跡，虛線為碰后軌跡，且不計(jì)粒子的重力）（）第6頁，共5頁13 .（多選）（2016春羅湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子核發(fā)生某種衰變后，釋 放出來的粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以判斷（ A .原子核發(fā)生p衰變 B .原子核發(fā)生a衰變C.大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡D .大圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡【答案】AC .【解析】靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運(yùn)動(dòng)的方向相反，在根據(jù)粒子在磁 場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡可以判斷粒子的電荷的性質(zhì)；衰變后的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心 力可得半徑公式，結(jié)合軌跡圖分析.【解答】解：A、B、原子核發(fā)生衰變，粒子的速度方向相反，由圖可知粒子的運(yùn)