《洛伦兹力的应用》同步练习3 (4).doc

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1、《洛伦兹力的应用》同步练习一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得5分，选不全得3分，错选不得分，共40分)1．(2012·广州高二检测)一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则此空间()A．一定不存在磁场B．可能只存在电场C．可能存在方向重合的电场和磁场D．可能存在正交的磁场和电场解析：若电子运动的方向沿电场线或沿磁场线，电子的运动轨迹均为直线，不发生偏转，故A错误，B、C正确；若电场与磁场垂直，电子垂直于电场方向和磁场方向进入混合场中，若洛伦兹力与电场力等大反向，则电子也不偏转，故D正确。答案：BCD2．如图1所示为一“滤速器”装置示意图。a、b为水平

2、放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并图1沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是()A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外解析：a板电势高于b板时，空间有竖直向下的匀强电场，电子向右运动时，受到竖直向上的电场力作用，同时垂直纸面向里匀强磁场对

3、电子施加竖直向下的洛伦兹力作用，如果电场力和洛伦兹力大小相等，则电子沿直线通过该装置，选项A正确，B错误。同理，选项C错误，D正确。答案：AD3．(2012·宁波高二检测)如图2所示，一个静止的质量为m，带电量为＋q的带电粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打至P点，设OP＝x，能正确反映x与U之间函数关系的x－U图像是图3中的()图2图3解析：电场加速qU＝mv2，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动qvB＝m，x＝2r，所以有x＝，B正确。答案：B4．如图4所示，一束质量、速度和带电荷量不同的正离子垂直地射入正交的匀强

4、磁场和匀强电场区域里，结果发现有些离子原来的运动方向未发生任何变化，如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中，发图4现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论()A．它们的动能一定各不相同B．它们的带电荷量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的带电荷量与质量之比一定各不相同解析：能够通过速度选择器的粒子，说明它们进入另一匀强磁场时具有相同的速度，而在第二个磁场中又分裂成几束，说明它们的运转半径不同。由qBv＝m得R＝，在v、B相同时，只能说明它们的即不同。故D正确。答案：D5．如图5甲所示，一带电粒子以水平初速度v0(v0<)先后

5、进入方向垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直与磁场宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计)，电场和磁场对粒子所做的总功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如图乙所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2，比较W1和W2，有()图5A．一定是W1>W2B．一定是W1＝W2C．一定是W1W2解析：洛伦兹力对带电粒子不做功，只有电场力对带电粒子做功，且W＝Eq·y，其中y为带电粒子沿电场力方向偏移的距离，因图乙中洛伦兹

6、力的存在，使粒子在电场方向上偏移的距离y2比图甲中偏移的距离y1小，故有W1>W2，A正确。答案：A6．如图6所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是()图6A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小解析：因同位素原子的化学性质完全

7、相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，A正确。在速度选择器中，带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知B正确。再由qE＝qvB有v＝E/B，C正确。在匀强磁场B0中R＝所以＝，D错误。答案：ABC7．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步。图7为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间图7的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，如图所示。带电

8、粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形