高中物理 3.6《洛伦兹力与现代技术》测试 粤教版选修3-1.doc

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1、洛伦兹力与现代技术一、单项选择题图3－6－201．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图3－6－20所示，径迹上每小段可近似的看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，则由图中情况可判定下列说法正确的是(　　)A．粒子从a运动到b，带正电B．粒子从b运动到a，带正电C．粒子从a运动到b，带负电D．粒子从b运动到a，带负电解析：选B.粒子速率v不断减小，依据轨道半径公式r＝可知，其轨道半径r将不断减小，故粒子从b运动到a；由于洛伦兹力的方向指向弧形轨道的凹侧，利用左手定则可判断粒子带正电．故选B.2．如

2、图3－6－21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xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知(　　)图3－6－21A．不能确定粒子通过y轴时的位置B．不能确定粒子速度的大小C．不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：选D.垂直于x轴进入磁场，垂直于y轴离开磁场，由此可确定离子运动的轨迹是四分之一个圆周，故选项A、B、C都能确定，只能选D.3．图3

3、－6－22是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　)7用心爱心专心图3－6－22A．a与b有相同的质量，打在感光板上时，b的速度比a大B．a与b有相同的质量，但a的电量比b的电量小C．a与b有相同的电量，但a的质量比b的质量大D．a与b有相同的电量，但a的质量比b的质量小解析：选D.加速过程qU＝mv2，偏转过程x＝2r＝2，得x＝＝·∝，与v无关，A项错；若质量相同，则电量越大x越

4、小，B项错；若电量相同，则质量越大x越大，C项错，D项对．4．如图3－6－23所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的荷质比和所带电荷的正负是(　　)图3－6－23A.，正电荷　　　　　B.，正电荷C.，负电荷D.，负电荷解析：选C.由左手定则判断知，粒子带负电．如图所示，由几何关系知，运动轨迹所夹的圆心角为240°，由题意：r＋rsin30°＝a，又r＝，解得

5、：＝，选C.7用心爱心专心5．(2009年高考安徽理综卷)图3－6－24是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子(　　)图3－6－24A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动解析：选A.由于金属板对粒子有阻碍作用，穿过金属板后速度减小，由r＝可知在同一匀强磁场中运动半径减小，由图片知板下面半径大于上面的半径，所以粒子从下向上穿过金属板．磁场方向垂直于照片向里，所受

6、洛伦兹力方向指向圆心位置，根据左手定则判断该粒子应带正电荷．所以，选项A正确．6．如图3－6－25所示，环型对撞机是研究高能粒子的重要装置．正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)图3－6－25A．对于给定的加速电压，带电粒子的荷质比越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的荷质比越大

7、，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变解析：选B.粒子经电压U加速后：qU＝mv2，在充满磁场的空腔中做匀速圆周运动，半径r一定，r＝，整理得：＝7用心爱心专心，由此可判断选项A错B对；由于在空腔中的运动轨道一定，则周期为T＝，加速后的速度越大，其运动时间越短，选项C、D均错．二、双项选择题7．两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动．则下列说法正确的是(　　)A．若速率相等，则半径必相等B．若质量相等，则周期必相等C．若mv大小相等

8、，则半径必相等D．若动能相等，则周期必