【同步】高中物理魯科版(2019)選擇性必修2：第1章第2節(jié)洛倫茲力分層作業(yè)課件

第1章第2節(jié)洛倫茲力123456789101112A級必備知識基礎(chǔ)練1.帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是(

)A.洛倫茲力對帶電粒子做功B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.洛倫茲力的大小與帶電粒子的速度無關(guān)D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向B解析

根據(jù)洛倫茲力的特點,洛倫茲力對帶電粒子不做功,所以不改變帶電粒子的動能,A錯誤,B正確;根據(jù)f=qvB,可知洛倫茲力的大小與帶電粒子的速度有關(guān),C錯誤;洛倫茲力的效果就是改變物體的運動方向,不改變速度的大小,D錯誤。1234567891011122.一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后,進入如圖所示的磁場,分離為1、2、3三束粒子流,則下列選項不正確的是(

)A.1帶正電 B.1帶負(fù)電C.2不帶電 D.3帶負(fù)電B解析

根據(jù)左手定則,帶正電的粒子向左偏,即粒子1;不偏轉(zhuǎn)說明不帶電,即粒子2;帶負(fù)電的粒子向右偏,即粒子3,故選B。1234567891011123.

如圖所示,一束電子流沿管的軸線進入螺線管,忽略重力,電子在管內(nèi)的運動應(yīng)該是(

)A.當(dāng)從a端通入電流時,電子做勻加速直線運動B.當(dāng)從b端通入電流時,電子做勻加速直線運動C.不管從哪端通入電流,電子都做勻速直線運動D.不管從哪端通入電流,電子都做勻速圓周運動C解析

電子的速度v∥B,F洛=0,電子做勻速直線運動。

1234567891011124.(多選)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示的正方形虛線為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不計重力,下列說法正確的是(

)A.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C.在磁場中運動時間相同的粒子,其運動軌跡一定相同D.在磁場中運動時間越長的粒子,其軌跡所對的圓心角一定越大BD1234567891011121234567891011125.兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場,兩粒子質(zhì)量之比為1∶4,電荷量之比為1∶2,則兩個帶電粒子受洛倫茲力之比為(

)A.2∶1 B.1∶1C.1∶2 D.1∶4C解析

帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時,洛倫茲力f=qvB,與電荷量成正比,與質(zhì)量無關(guān),C項正確。1234567891011126.

如圖所示,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于紙面的勻強磁場(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(yīng)強度大小之比為

。

1234567891011121234567891011127.如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為-q、不計重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x軸正方向成60°角的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限,求:(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。(2)粒子穿過第一象限的時間。123456789101112解析

(1)作出帶電粒子做圓周運動的圓心和軌跡,如圖所示由圖中幾何關(guān)系知123456789101112B級關(guān)鍵能力提升練8.(多選)(2022湖北卷)如圖所示,一帶電粒子以初速度v0沿x軸正方向從坐標(biāo)原點O射入,并經(jīng)過點P(a>0,b>0)。若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn),粒子從O到P運動的時間為t1,到達P點的動能為Ek1。若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn),粒子從O到P運動的時間為t2,到達P點的動能為Ek2。下列關(guān)系式正確的是(

)A.t1<t2B.t1>t2C.Ek1<Ek2D.Ek1>Ek2AD123456789101112解析

若該過程僅由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn),則粒子做類平拋運動,沿x軸正方向做勻速直線運動;若該過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn),則粒子做勻速圓周運動,沿x軸正方向分速度在減小,根據(jù)

可知t1<t2,故A正確,B錯誤。若該過程僅由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn),則粒子做類平拋運動,到達P點時速度大于v0;若該過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn),則粒子做勻速圓周運動,到達P點時速度等于v0,根據(jù)

可知Ek1>Ek2,故C錯誤,D正確。1234567891011129.如圖所示,正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入,從b點射出。下列說法正確的是(

)A.粒子帶正電B.粒子在b點速率大于在a點速率C.若僅減小磁感應(yīng)強度,則粒子可能從b點右側(cè)射出D.若僅減小入射速率,則粒子在磁場中運動時間變短C123456789101112解析

帶電粒子從a點進入磁場后向下偏轉(zhuǎn),即洛倫茲力向下,根據(jù)左手定則可知粒子一定帶負(fù)電,選項A錯誤;帶電粒子在磁場中運動時一般不考慮重力,故粒子在磁場中做勻速圓周運動,故粒子在a、b兩點的速率相等,選項B錯誤;帶電粒子在磁場中做圓周運動是由洛倫茲力提供向心力,則有能使粒子從b點右側(cè)射出磁場,選項C正確;若減小粒子入射速率,粒子運動的軌跡半徑減小,粒子在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角變大,運動時間會變長,選項D錯誤。12345678910111210.(多選)電荷量分別為q和-q的兩個帶電粒子a、b分別以速度va和vb射入勻強磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,磁場寬度為d且AB=d,兩粒子同時由A點射入,同時到達B點,如圖所示,則(

)A.a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電B.兩粒子的軌道半徑之比ra∶rb=∶1C.兩粒子的速度之比va∶vb=1∶2D.兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb=1∶2AD123456789101112解析

根據(jù)左手定則可判斷出,a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電,故A正確;兩粒子在磁場中做圓周運動,如圖所示,Oa、Ob分別為其軌跡圓心,磁場寬度為d,由12345678910111211.如圖所示,空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場。在x≥0區(qū)域,磁感應(yīng)強度的大小為B0;在x<0區(qū)域,磁感應(yīng)強度的大小為λB0(常數(shù)λ>1)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子(不計重力)以速度v0從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入磁場,此時開始計時,當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正方向時,求:(1)粒子運動的時間;(2)粒子與O點間的距離。123456789101112解析

(1)在勻強磁場中,帶電粒子做勻速圓周運動。設(shè)在x≥0區(qū)域,圓周運動軌跡半徑為R1;在x<0區(qū)域,圓周運動軌跡半徑為R2。由洛倫茲力公式及牛頓運動定律得12345678910111212345678910