2020_2021学年新教材高中物理课时评价3洛伦兹力的应用含解析鲁科版选择性必修第二册.doc

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1、考试洛伦兹力的应用(25分钟·60分)一、选择题(本题共5小题，每题7分，共35分)1.电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。如图所示，图中阴影区域没有磁场时，从电子枪发出的电子打在荧光屏正中的O点。为使电子在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，阴影区域所加磁场的方向是(　　)【解析】选A。根据题意可知，电子在磁场中向上偏转，由左手定则可以判断，磁场的方向垂直纸面向外，故B、C、D错误，A正确。2.如图为速度选择器示意图，P1、P2为其两个极板。某带电粒子电荷量为q，以速度v0从S1射入，恰能沿虚线从S2射出。不计粒子重力，下列说法正确

2、的是(　　)0从S2射入，也能沿虚线从S1射出0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出D.该粒子电荷量变为2q，以速度v0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出-10-/10考试【解析】选D。假设带电粒子带正电，由左手定则可知粒子受到的洛伦兹力竖直向上，因粒子恰能沿虚线运动，则电场力应竖直向下，满足qv0B=Eq，所以极板P1的电势一定高于极板P2的电势，电场方向竖直向下。不论粒子带电性质如何，电场力和洛伦兹力都平衡，所以粒子带电性质无法判断，故A错误；若从S2射入，假设粒子带正电，则电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向下，合力向下，不会沿虚线从S1射出

3、，故B错误；若粒子的速度为2v0，则q2v0B>qE受力不平衡，不会沿虚线从S2射出，故C错误；若带电粒子带电量为2q，速度不变，则仍有2Eq=2qv0B，仍能沿虚线从S2射出，故D正确。【总结提升】粒子通过速度选择器的条件(1)速度大小满足：qvB=qE。(2)速度方向满足：洛伦兹力与电场力方向相反。(3)粒子能否通过速度选择器与粒子的电性和电量无关。3.某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B1，偏转磁场(匀强磁场)的磁感应强度大小为B2。一电荷量为q的粒子在加速电场中由静止加速

4、后进入速度选择器，恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。该粒子的质量为(　　)A.B.C.D.【解析】-10-/10考试选A。在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，可对带电粒子列平衡方程：qvB1=qE，解得：v=，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB2=m，解得：m=；故A正确，B、C、D错误。4.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场电场强度大小恒定，且被限制在A、C板间。带电粒子从P0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再

5、进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是(　　)1P2=P2P3【解析】选D。带电粒子只有经过A、C板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次，故A错误；根据r=，则P1P2=2(r2-r1)=，因为每转一圈被加速一次，速度变化为Δv=at，且t23P2P3，故B错误；当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据r=可得，v=。可知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关，故C错误；根据回旋加速器工作原理可知，每次加速都是从A板运动到

6、C板，所以加速电场方向不变，故D正确。-10-/10考试5.磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是(　　)C.若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小D.若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加【解析】选C。等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向下偏转，负电荷向上偏转，所以B板带正电，为电源的正极，A板为电源的负极，故A错误；分析电路结构可知，A

7、、B为电源的两极，R为外电路，故电阻R两端电压为路端电压，小于电源的电动势，故B错误；粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态，有：qvB=q，解得：U=Bdv，减小两极板的距离d，电源的电动势减小，故C正确；同理，增加两极板的正对面积，电动势不变，故D错误。二、计算题(本题共2小题，共25分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)6.(10分)质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2，今有一质量为m、电荷量为e的正粒

8、子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器。粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：-10-/10考试(1)粒子的速度v为多少？(2)速度选择器的电压U2为多少？(3)粒子在B2磁场中做匀速圆