2021屆高三物理一輪復(fù)習磁場3：洛倫茲力(答案)

1、2021屆高三物理一輪復(fù)習磁場3 ：洛倫茲力班級 座號 姓名 分數(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，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，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A8中的電流 方向變?yōu)閺腁流向8時，

2、則A8上方的磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，電子所受的洛倫茲力變?yōu)橄蛏希娮邮?徑跡變?yōu)橄蛏掀D(zhuǎn).選項B、C正確.2 .（魯科版選修3 - 1下切丁2）（多選）兩個粒子，電量相等，在同一勻強磁場中受磁場力而做勻速圓周運動 （ ）A.若速率相等，則半徑必相等B.若動能相等，則周期必相等C.若質(zhì)量相等，則周期必相等D.若動量大小相等，則半徑必相等【答案】CD .【解析】帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，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，進入偏轉(zhuǎn)磁場偏轉(zhuǎn)，不加磁 場時，電子束打在熒光屏正中的

3、。點,若要使電子束打在熒光屏上的位置由。逐漸向A移動，貝U （）一z光屏刃 偏轉(zhuǎn)線圈A.在偏轉(zhuǎn)過程中，洛倫茲力對電子束做正功B.在偏轉(zhuǎn)過程中，電子束做勻加速曲線運動C.偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)逐漸變大D.偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(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動方向始終垂直，對電子束不做功，A錯誤；在偏轉(zhuǎn)過程中，加 速度的方向始終指向運動軌跡的圓心，即加速度方向時刻改變，故電子束做變加速曲線運動，B錯誤；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，即電子束偏轉(zhuǎn)角度越

4、來越大，運動軌跡半徑越來越小，由 二方知，磁感應(yīng)強度應(yīng)逐漸變大，C、D正確.4.（半徑、周期公式的定量計算）在同一勻強磁場中，a粒子（小。）和質(zhì)子（|H）做勻速圓周運動，若它們的動量大小相等，則a粒子和質(zhì)子（）A .運動半徑之比是2： 1B .運動周期之比是2 ： 1C.運動速度大小之比是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 ,動量大小相等，即a=，H ,運動速度大小之比占二詈1VJI /?a斗選項C錯誤；根據(jù)/3 = ,得，二翡，所以運動半徑之比簫游;，選項A錯誤；由T二置知,運 動周期之比?二知詈=；義：=4,選項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D4a 川 211rn 411 Ml + ,錯誤.5 .薄鋁板將同一勻強磁場分成I、n兩個區(qū)域，高速帶電粒子可穿過鋁板一次，在兩個區(qū)域內(nèi)運動的軌跡如圖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)域的運動速度大小相同：ZTZ .華板C.在I、II區(qū)域的運動時間相同汰+匚d.從n區(qū)域穿過鋁板運動到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中做勻速圓周運動的軌跡半徑 將減小，故可得粒子由I區(qū)域運動到II區(qū)域，結(jié)合左手定則可知粒子帶負電，A、B、D選

6、項錯誤；由丁二瑞 可知粒子運動的周期不變，粒子在I區(qū)域和區(qū)域中運動的時間均為/二；丁二詈，C選項正確.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.若勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外, 電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直.電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電 壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié).下列說法正確的是（） A .僅增大勵磁線圈中的電流，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.僅增大勵磁線圈中的電流，電子做圓周運動的周期將變大D.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大【答案】B【解析】增大勵磁線圈中的電流

7、，是增大了磁感應(yīng)強度，電子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得: q'B二端 R 端,磁感應(yīng)強度增大，半徑減小，A錯；當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；增大勵磁線圈中的電流，磁感應(yīng)強度增大，由周期公式有：7二5，從式子 可知周期變小，C錯；提高電子槍加速電壓，射出的速度增大，但運動周期與速度無關(guān)，周期不變，D錯.7 .處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動.將該粒子的運動等效為環(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)強度成正比【答案】D【解析】 帶電粒子在

8、勻強磁場中做勻速圓周運動的周期丁二卷，該粒子運動等效的環(huán)形電流14二騫由此可知，1叼故選項A錯誤；/與速率無關(guān)，選項B錯誤；雙、即/與，成反比，故選項C錯誤；版8.（多選）在欣N兩條導(dǎo)線所在平面內(nèi)，一帶電粒子的運動軌跡如圖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動的方向，可能是（）MNA . M中通有自上而下的恒定電流，帶負電的粒子從點向點運動 B .，必中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從b點向u點運動 C . N中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從點向點運動 D.N中通有自下而上的恒定電流，帶負電的粒子從a點向b點

9、運動【答案】AB9,每時每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來，幸好地球磁場可以有效地改變這些 宇宙射線中大多數(shù)射線粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對i也球上的生命有十 分重要的意義。假設(shè)有一個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】地球的磁場由南向北，當帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒 子的受力的方向為向東，所以粒子將向東偏轉(zhuǎn)；10 .（磁場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的負電荷在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場 中繞固定的正電荷

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

11、度為34二當，故A、C正確.11 .（2015秋淮安月考）如圖所示，在豎直絕緣的平臺上，一個帶正電的小球以水平速度i，o拋出，經(jīng)時間t落 在地面上的A點，落地時速度大小為v ,若加一垂直紙面向里的勻強磁場，qv（）B<mg，小球仍以水平速度也 拋出，則對小球的運動情況說法錯誤的是（）A.因為高度沒變，小球運動時間仍為/B .小球在水平方向做變加速運動，將落在A點的右側(cè)C.小球豎直方向做變加速運動，加速度小于重力加速度D.小球落地時的速度大小仍為p【答案】A【解析】A、沒有磁場時帶電小球做平拋運動，當加入垂直紙面向里的勻強磁場時，帶電小球除了受重力作用 還受洛倫茲力作用。當開始時mg &g

12、t; qvB時，小球在運動中任T立置的受力重力和洛倫茲力，小球此時受到了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動的時間將增加:同時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動，且加速度隨速 度的大小、方向的變化為變化，所以小球的落點應(yīng)在A點的右側(cè)。故A錯誤，BC正確：D、在小球運動的過程中，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。本題選擇錯誤的，故選:A12 .在勻強磁場中有一帶電粒子做勻速圓周運動，當它運動到M點，突然與一不帶電的靜止粒子碰撞

13、合為一體, 碰撞后的運動軌跡應(yīng)是圖中的哪一個？（實線為原軌跡，虛線為碰后軌跡，且不計粒子的重力）（）第6頁，共5頁13 .（多選）（2016春羅湖區(qū)校級期中）如圖所示，兩個相切的圓表示一個靜止的原子核發(fā)生某種衰變后，釋 放出來的粒子和反沖核在磁場中運動的軌跡，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動軌跡，小圓是新核的運動軌跡D .大圓是新核的運動軌跡，小圓是釋放粒子的運動軌跡【答案】AC .【解析】靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運動的方向相反，在根據(jù)粒子在磁 場中運動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磁場中做勻速圓周運動，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