人教版高二物理選修3-1磁場洛倫茲力周訓練B卷

高二物理磁場洛倫茲力周訓練B卷12.17一、選擇題（每小題6分，共48分。其中1-5題是單選題，7-10是多選題，全對得6分，選不全得3分，有選錯或不選得0分。）1．一個帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場，粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上每一小段可近似看成圓弧。由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，帶電量不變。從圖中可以確定A．粒子從a到b，帶正電 B．粒子從b到a，帶正電C．粒子從a到b，帶負電 D．粒子從b到a，帶負電2．如圖，MN為鋁質薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未畫出）。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O。已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力。鋁板上方和下方的磁感應強度大小之比為A．2B．eq\r(2)C．1D．eq\f(\r(2),2)3．如圖所示的虛線區(qū)域內，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點（圖中未標出）穿出。若撤去該區(qū)域內的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子bA．穿出位置一定在O′點下方B．穿出位置一定在O′點上方C．運動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運動時，動能一定減小4．如圖所示，在有界勻強磁場邊界線SP∥MN，速度不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場，其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直，穿過b點的粒子，其速度方向與MN成60?角．設兩粒子從S到a、b所需時間分別為t1、t2，則t1∶t2為A．1∶3B．4∶3C．1∶1D．3∶25．如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質量分別為ma、mb、mc，已知在該區(qū)域內，a在紙面內做勻速圓周運動，b在紙面內向右做勻速直線運動，c在紙面內向左做勻速直線運動，下列選項正確的是()A．mambmcB．mbmamcC．mcmambD．mcmbma6．顯像管原理的示意圖如圖所示，當沒有磁場時，電子束將打在熒光屏正中的O點，安裝在管徑上的偏轉線圈可以產生磁場，使電子束發(fā)生偏轉.設垂直紙面向里的磁場方向為正方向，若使高速電子流打在熒光屏上的位置由點逐漸移動到點，下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉的是（）A．B．C．D．7．（多選）質量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是A．M帶負電，N帶正電B．M的速率大于N的速率C．洛倫茲力對M、N做正功D．M的運行時間大于N的運行時間8．（多選）一個帶電粒子（重力不計）以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域，穿出電場后接著又進入勻強磁場區(qū)域。設電場和磁場區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場強度方向平行，如圖中的虛線所示。在圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是9．（多選）如圖是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是質譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B)D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小10．（多選）用如圖所示的回旋加速器來加速質子，為了使質子獲得的最大動能增加為原來的4倍，可采用下列哪幾種方法A．將其磁感應強度增大為原來的2倍B．將其磁感應強度增大為原來的4倍C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍D．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍班級姓名學號得分一選擇題（60分）題號12345678910答案二實驗題（8分）11．某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測出接入電路部分的金屬絲的長度為l=0.720m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（電阻大約為5Ω），然后計算出該金屬材料的電阻率．在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材料：A．直流電源（輸出電壓為3V）B．電流表A（0～0.6A，內阻約0.125Ω）C．電壓表A（0～3V，內阻3kΩ）D．滑動變阻器（最大阻值20Ω）E.開關、導線等（1）（2分）從圖中讀出金屬絲的直徑為__________mm．（2）（3分）根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路圖．（3）（3分）若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為Rx=4.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為_________Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）三計算題（32分）12．（10分）如圖所示，質量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應強度為B的勻強磁場方向水平，并與小球運動方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動摩擦因數(shù)為μ，求小球下滑的最大速度，最大加速度．13．（10分）如圖所示，一電子以速度1.0×107m/s與x軸成30°的方向從原點出發(fā)，在垂直紙面向里的勻強磁場中運動，磁感應強度B=1T.求（1）圓周運動的半徑（2）經過多少時間，第一次經過x軸.（電子質量m=9.1×10-31kg）14．（12分）如圖所示，在xOy直角坐標系中，第Ⅰ象限內分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，第Ⅱ象限內分布著方向沿y軸負方向的勻強電場。初速度為零、帶電量為q、質量為m的離子經過電壓為U的電場加速后，從x上的A點垂直x軸進入磁場區(qū)域，經磁場偏轉后過y軸上的P點且垂直y軸進入電場區(qū)域，在電場偏轉并擊中x軸上的C點。已知OA＝OC＝d。求電場強度E和磁感強度B的大小。高二物理磁場洛倫茲力周訓練B卷答案1.【答案】B【解析】由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，速度逐漸減小，根據(jù)粒子在磁場中運動的半徑公式r＝eq\f(mv,Bq)可知，粒子的半徑逐漸的減小，所以粒子的運動方向是從b到a，再根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，所以B正確。2.【答案】D【解析】由EK＝eq\f(1,2)mv2可知當動能為原來的一半時，速度是原來的eq\f(\r(2),2)。由R＝eq\f(mv,qB)將R1＝2R2代入可得B1∶B2＝eq\f(\r(2),2)，D正確。3.【答案】C【解析】當磁場電場均存在時F電＝F磁，當撤去磁場保留電場時若該粒子帶正電，則穿出位置一定在O′點以下，若該粒子帶負電，則穿出位置一定在O′點上方，粒子在電場中運動所受電場力一定做正功，電勢能一定減小，動能一定增加。4.【答案】D【解析】根據(jù)t＝eq\f(α,360?)T，T與速度大小無關．所以t1＝eq\f(90?,360?)T＝eq\f(1,4)T，t2＝eq\f(60?,360?)T＝eq\f(1,6)T，所以t1∶t2＝eq\f(3,2)，D正確。5.【答案】B【解析】由題意：a在紙面內做勻速圓周運動，所以；b在紙面內向右做勻速直線運動，所以；c在紙面內向左做勻速直線運動所以，根據(jù)公式可解的：，故B正確，ACD錯誤．6.【答案】C【解析】高速電子流打在熒光屏上的位置由點逐漸移動到點，可知電子先向下偏轉，后向上偏轉，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向開始時垂直紙面向里，方向為正，且逐漸減弱，后來電子又向上偏,磁場方向垂直紙面向外，方向為負，且逐漸增強，故C正確。故選C。7.【答案】AB【解析】本題考查帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，解題關鍵是洛倫茲力提供向心力，明確半徑公式和周期公式，由左手定則知M帶負電，N帶正電，A正確；由qvB＝eq\f(mv2,R)得R＝eq\f(mv,qB)得，M的速度比N大，B正確。由T＝eq\f(2πm,qB)可知粒子M和N周期相同，在磁場中均運動半個周期，所以時間相等，D錯；洛倫茲力永不做功，C錯。8.【答案】AD【解析】A、C選項中粒子在電場中向下偏轉，所以粒子帶正電，再進入磁場后，A圖中粒子應逆時針轉，正確。C圖中粒子應順時針轉，錯誤。同理可以判斷9.【答案】ABC【解析】質譜儀是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具，故A選項正確；速度選擇器中電場力和洛倫茲力是一對平衡力，即qvB＝qE，故v＝eq\f(E,B)，根據(jù)左手定則可以確定，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外，故B、C選項正確。粒子在勻強磁場中運動的半徑r＝eq\f(mv,qB0)，即粒子的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(v,B0r)，由此看出粒子的運動半徑越小，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大，故D選項錯誤。B錯，D對。10.【答案】AC【解析】粒子在回旋加速器的磁場中繞行的最大半徑為R，由牛頓第二定律得：evB＝meq\f(v2,R) ①質子的最大動能：Ekm＝eq\f(1,2)mv2②解①②式得：Ekm＝eq\f(e2B2r2,2m)要使質子的動能增加為原來的4倍，可以將磁感應強度增大為原來的2倍或將兩D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍，故B項錯，A、C正確。質子獲得的最大動能與加速電壓無關，故D項錯。11.【答案】0.600;;12.【答案】g13.【答案】；；【解析】電子所受到的洛倫茲力提供它做勻速圓周運動的向心力，即，解得：圓周運動的半徑，代入數(shù)據(jù)可得：．電子在磁場中運動軌跡如圖則電子第一次經過x軸所用時間，又，聯(lián)立解得：．14.【答案】eq\f(4U,d)eq\f(\r(2qUm),qd)【解析】設帶電粒