第2節(jié)洛倫茲力 同步練習(xí)

PAGE第1頁(yè)，共1頁(yè)2021-2022學(xué)年魯科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)第一章第2節(jié)洛倫茲力過(guò)關(guān)演練一、單選題1．如圖所示，是一熒光屏，當(dāng)電子打到熒光屏上時(shí)，熒光屏能夠發(fā)光。的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，為屏上一小孔，與垂直。一群質(zhì)量為、電荷量為的電子，以相同的速率從處垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，且入射方向在與夾角為的范圍內(nèi)。不計(jì)電子受到的重力、阻力及相互作用力，則以下說(shuō)法正確的是（）A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為C．電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距熒光屏的最大距離為D．在熒光屏上將出現(xiàn)一條亮線，其長(zhǎng)度為2．如圖所示，氕核和氘核分別垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（

）A．氕核和氘核做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為2∶1B．若入射速率相等，氕核和氘核做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同C．若質(zhì)量和速率的乘積相等，氕核和氘核的圓周半徑相等D．增大入射速率，它們的周期也會(huì)增大3．MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板，一帶電粒子（不計(jì)重力）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)金屬板后，速率將會(huì)減小，電荷量保持不變，若其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子帶正電B．粒子的運(yùn)動(dòng)方向是edcbaC．粒子的運(yùn)動(dòng)方向是abcdeD．粒子通過(guò)上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間短4．如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則這兩種情況下帶電粒子從P點(diǎn)射入到距P點(diǎn)最遠(yuǎn)處射出，其在磁場(chǎng)中所經(jīng)歷的時(shí)間比t1∶t2為（）A．1∶2 B．2∶1 C．∶1 D．1∶15．如圖所示，在正方體的四條沿x軸方向的棱上，分別固定四根通有等大電流I0的等長(zhǎng)導(dǎo)線。正方體的中心點(diǎn)P處有不斷沿y軸正方向噴射粒子的粒子源，關(guān)于粒子剛被噴出時(shí)所受到的洛倫茲力方向，下列說(shuō)法中正確的是（）A．若粒子帶正電，其所受的洛倫茲力方向沿z軸正方向B．若粒子帶正電，其所受的洛倫茲力方向沿x軸正方向C．若粒子帶負(fù)電，其所受的洛倫茲力方向沿x軸正方向D．若粒子帶負(fù)電，其所受的洛倫茲力方向沿z軸負(fù)方向6．真空中豎直放置一通電長(zhǎng)直細(xì)導(dǎo)線，俯視圖如圖所示。以導(dǎo)線為圓心作圓，光滑絕緣管ab水平放置，兩端恰好在圓周上。半徑略小于絕緣管半徑的帶正電小球自a端以速度v0向b端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球先加速后減速B．小球受到的洛倫茲力始終為零C．小球在ab中點(diǎn)受到的洛倫茲力為零D．小球受到洛倫茲力時(shí)，洛倫茲力方向豎直向外7．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(qiáng)磁場(chǎng)（未畫出）。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O。已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A．1∶2 B．2∶1 C．∶2 D．∶18．甲圖是示波器的結(jié)構(gòu)示意圖，乙圖是電視機(jī)顯像管的結(jié)構(gòu)示意圖。二者相同的部分是電子槍（給電子加速形成電子束）和熒光屏（電子打在上面形成亮斑）；不同的是使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的部分；示波器是利用電場(chǎng)使電子偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)電極），顯像管是利用磁場(chǎng)使電子偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)線圈）。關(guān)于電子束從電子槍射出后到打在熒光屏上點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電極速度發(fā)生了變化，乙圖中電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈速度沒有變化B．電子在通過(guò)兩種裝置的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡是完全相同的C．打在熒光屏上的電子，甲圖中電子動(dòng)能發(fā)生了變化，乙圖中電子的動(dòng)能沒有變化D．甲圖中電子在偏轉(zhuǎn)電極間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙圖中電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈做類平拋運(yùn)動(dòng)9．如圖，在陰極射線管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則陰極射線將會(huì)（）A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn) C．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) D．向紙外偏轉(zhuǎn)10．如圖所示，虛線左側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，虛線右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，且，當(dāng)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，粒子的（）A．速率將加倍 B．軌跡半徑將減半C．周期將加倍 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度將減半二、多選題11．科研人員將均勻涂抹熒光物質(zhì)的絕緣圓環(huán)平放于水平桌面上，如圖a所示，圓環(huán)半徑為R?？臻g有一垂直于桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。A為圓環(huán)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，沿不同方向垂直磁場(chǎng)射入圓環(huán)內(nèi)，科研人員觀測(cè)到整個(gè)圓環(huán)發(fā)出淡淡的熒光（高速微觀粒子打在熒光物質(zhì)上會(huì)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為光能），且粒子在圓環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t。若將圓環(huán)更換成半徑為的圓環(huán)時(shí)，如圖b所示，觀測(cè)到只有四分之一的圓環(huán)有熒光發(fā)出，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，則（）A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=6tB．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度D．該粒子的比荷12．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核放出一個(gè)α粒子，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。測(cè)得α粒子與反沖核軌道半徑之比為30∶1，如圖所示，則（）A．反沖核的原子序數(shù)為62B．原放射性元素的原子序數(shù)是62C．反沖核與α粒子的速率之比為1∶62D．α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等、方向相反13．如圖所示，薄鉛板兩側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁感線平行于薄鉛板，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從薄鉛板上a點(diǎn)開始以一定的速度，垂直于薄鉛板在Ⅰ區(qū)域開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，從b點(diǎn)穿透薄鉛板進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間之后打在薄鉛板上c點(diǎn)不再運(yùn)動(dòng)。已知a、b間距離為L(zhǎng)，b、c間距離為，則（）A．粒子帶正電B．粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間為C．若粒子穿過(guò)薄鉛板時(shí)損耗的能量的更少，那么將會(huì)更早再次到達(dá)薄鉛板D．粒子在Ⅰ區(qū)域的速度大小為14．下列說(shuō)法中正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B．運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能不為零C．洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的速度D．洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功15．關(guān)于靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．帶電粒子在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力的作用在磁場(chǎng)中也一定受洛倫茲力的作用B．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力可能不做功在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力一定不做功C．運(yùn)動(dòng)的正電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D．運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直三、解答題16．如圖所示，在B=9.1×10-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，CD是垂直于磁場(chǎng)方向上的同一平面上的兩點(diǎn)，相距d=0.05m，磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電子經(jīng)過(guò)C時(shí)，速度方向與CD成30°角，而后又通過(guò)D點(diǎn)，求：（1）在圖中標(biāo)出電子在C點(diǎn)受洛倫茲力的方向。（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小。（3）電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。（電子的質(zhì)量m=9.1×10-31kg，電量大小e=1.6×10-19C）17．如圖，一段橫截面積為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有個(gè)自由電子，電子電量為.該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為。將導(dǎo)線放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且電流方向與垂直。導(dǎo)線所受安培力大小為，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為。（1）求時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電流；（2）推導(dǎo)。

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