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《63洛伦兹力的应用每课一练7（鲁科版选修3-1）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、6.3洛伦兹力的应用每课一练71.在匀强磁场中，一个带电粒子正在做匀速圆周运动，如果突然把它的速率增大到原來的2倍，那么粒子运动的（）A.轨道半径不变，周期是原來的一半B.轨道半径是原来的2倍，周期不变C.轨道半径和周期都是原来的2倍D.轨道半径是原來的4倍，周期不变解析：选B.由尺=滸,当卩增大到原来的2倍，则半径变为原来的2倍，而由7=芳知，周期与速度大小无关.故选B.2.有三束粒子，分别是质子（p）、氟核（：：H）和a粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里），在图6-3-12所示的四个图中，能正确表示出这三
2、束粒子的运动轨迹的是（）XXa、x岸XPx"XXAXXXXXPXXXXXBXXXXX3»rXX1H、XaxQXxPx^xxxxCXD图6—3—12解析：选C.三朿，粒子以相同的速度沿垂直于磁场方向进入匀强磁场，因此粒子做匀速圆周运动，则qvB斗,所以R=%因此它们的半径大小之比为几：加：乩=坐：处•如一RqBqpq丸1：3：2,由此可判断出C答案正确.1.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如
3、图6-3-13所示.设D形盒半径为丘若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为必高频交流电频率为方则下列说法正确的是（）图6_3—13A.质子被加速后的最大速度不可能超过211/B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C.只要斤足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变〃和广，该冋旋加速器也能用于加速a粒子解析：选A.由于回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动的周期相同，则粒子的最大与加速电场的电压大小无关,速度为2xfR,h项正确；质子被加速后的最大速度v^=—.B项不正确；斤足够大，质子速度不能被加速到任意值.因为按相对论原理，质
4、子速度接近光速时质子质量发生变化，进一步提高速度就不可能了，C项错误；因为回旋加速器所加交变电压周期与粒子转动周期应相同，粒子转动周期厂=护，°粒子与质子的比荷不相同,Bq应调节f或〃,故D项错误.1.如图6-3-14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（）A.1：2C.1：边图6—3—14B.2：1D.1：1解析：选B•作出轨迹，找出轨迹所对圆心角是解题的关键，如图所示.11nm石7=3qB方2=§卩=~，所以方2：方】=2：1,即B
5、选项正确.带止电离子的轨迹图带负电离子的轨迹图5.如图6-3-22所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球.整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程屮（）XXBXXXX:X:X斗X:X:XxxXXXXXXX图6-3-22A.B.C.D.洛伦兹力对小球做正功洛伦兹力对小球做负功小球运动轨迹是抛物线小球运动轨迹是直线解析：选C.由于洛伦兹力与粒子运动方向始终
6、垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，故A、B错误，由于小球水平向右的速度不变，因此小球所受洛伦兹力在竖直向上的分力不变，所以小球竖直向上做初速度为0的匀加速运动，故小球运动轨迹是抛物线，故C1E确，D错误.二、非选择题6.已知氢核与氨核的质量之比m:处=1：4,电荷量之比g:G=1：2,当氢核与氨核以n:旳=4：1的速度，垂直于磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氨核半径Z比门：n=,周期Z比7；:仏=.解析:带电粒子射入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,所以洛伦兹力提供向心力,2vmv,mVm>V2即qvB=1叮,解得：r=奇所以71
7、:讥=~^:万万=2:1同理，因为周期T=2Zv,所以7-今，qB所以71•为=2Ji加qB2Ji皿qiB=1:2答案：2:11:27.已知回旋加速器D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5T,D形盒的半径为*=60cm,两盒间隙^=1.0cm,两盒间电压6-2.0X101V,今将。粒子接近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的初速度垂直于半径的方向射入，求粒子在加速器内运动的时间.解析：冋旋加速器最基本的原理是电场加速，磁场偏转.由于被加速粒子做圆周运动的周期与速度无关，是恒定的，每一周期被加速两次，得到粒子最后的能量，即可知加速次数,进一步可知经历儿
8、个周期，就可求出总的运行时间.°粒子在D形盒屮运动的最大半径为凡则匸孟根据上而的分析得到的结论
