高中物理鲁科版选修3-1学业分层测评24洛伦兹力的应用含解析

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1、学业分层测评（二十四）（建议用时：45分钟）［学业达标］1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.速率越人，周期越人B.速率越小，周期越大C.速度方向与磁场方向平行D.速度方向与磁场方向垂直27T777【解析】电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期T=百,与速率无关，A、B均错.运动方向与磁场方向垂直，C错，D对.【答案】D2.（多选）下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不计重力）（）A.沿着电场线方向飞入匀强电场，动能一定变化B.沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定变化C.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定变化D.垂直于磁感线方向

2、飞入匀强磁场，动能一定不变【解析】带电粒子沿电场线运动，电场力做功，动能一定会变化，故A正确；带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，动能一定不变，故B、C错，D对.【答案】AD3.（多选）在回旋加速器屮（）A.高频电源产牛的电场用来加速带电粒子B・D形盒内既有匀强磁场，又有高频电源产生的电场C.D形盒内只有匀强磁场，没有高频电源产生的电场D.带电粒了在D形盒中运动时，磁场力使带电粒了速度增大【解析】磁场不能加速带电粒子，因洛伦兹力是不做功的；D形盒把高频电源产生的电场屏蔽了.【答案】AC1.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让

3、它们在匀强磁场屮同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.己知磁场方向垂直纸面向里,以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（XXXXA【解析】C由半径公式"箒得A斜斜2,再由左手定则知，选项A正确，B、C、D均错.【答案】A2.（多选）如图6-3-11所示，在x>0>y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOp平面向里，大小为现有一质量为加、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为xo的P点，以平行于y轴的初速度射入磁场.在磁场作用下沿垂直于尹轴的方向射出磁场.不计重力的影响，由这些信息可以确定的是（）【导学号：34660145]

4、rxxxxxx3xx图6-3-11A.能确定粒子通过y轴时的位置B.能确定粒子速度的大小C.能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D.以上三个判断都不对【解析】由题意可分析出粒子在磁场中做圆周运动的圆心为坐标原点O,所以粒子通过尹轴的位置为y=r=xo；由厂=而得：^二比-；粒子在磁场中运动TTim时间为t=±=螢,综上可知A、B、C正确.【答案】ABC1.如图6-3-12所示的圆形区域内，匀强磁场方向垂直于纸面向里.有一束速率各不相同的质子自/点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（）n、//、/XXXX人_V0：xxxx!…丿、、■•/图6-3-

5、12A.运动时间越长，其轨道对应的圆心角越大B.运动时间越长，其轨道越长C.运动时间越短，射出磁场区域时速度越小D.运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大【解析】质子的速度越小，运动半径越小，在磁场中运动的时间越长，轨迹对应的圆心角越大，但运动轨迹不一定长；同理，速度越大，半径越大，在磁场中运动时间越短，速度的偏向角越小.故选项A正确.【答案】A2.如图6-3-13所示，在第一彖限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负离子（质量相同）以相同速率沿与x轴成30。角的方向从原点射入磁场，则正、负离子在磁场中运动时间之比为（）【导学号：34660146]

6、XXXXXXXXX图6-3-13A.1：2B.2：1C.1：^3D・1：1【解析】作出轨迹，找出轨迹所对圆心角是解题的关键，如图所示.Zi=石卩=亍器，'2=亍卩=亍所以力：/1=2：1,即B选项正确.带负电离子的轨迹图带正电离子的轨迹图【答案】B&如图6-3-14所示，匀强磁场磁感应强度为5=0.2T,方向垂直纸面向里•在磁场中的P点引入一个质量为m=2.0X10-8kg、带电荷量为q=+5XIO”C的粒子，并使之以P=10m/s的速度垂直于磁场方向开始运动，运动方向如图所示,不计粒子重力，磁场足够大.图6-3-14(1)请在图上大致画出粒子做匀速圆周

7、运动的轨迹;(2)粒子做匀速圆周运动的半径和周期为多大；(3)穿过粒子圆周运动轨迹平面内的磁通量为多大.XXXXXXXXXX.XPXXXX【解析】⑴如图XXXXXmv⑵尸亦=°卫mr=^=0.1256sqB(3)。=加=2.512XKT?Wb【答案】(1)见解析图(2)0.2m0.1256s(3)2.512><10一2Wb［能力提升］9.（多选）如图6-3-15所示，空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图屮的正方形为其边界•一由两种粒子组成的细束粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷都相同，且都包含

8、不同速率的粒子，不计重力.下列说法正确的是（）【导学号:34660147]:X1