【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 3.5 洛伦兹力的应用课后知能检测 教科版选修3-1.doc

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 3.5 洛伦兹力的应用课后知能检测 教科版选修3-1 1．有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域和匀强磁场区域，如图3－5－17所示，如果这束正离子流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的(　　) 图3－5－17 速度；质量；电荷量；比荷 A．　　　　　　　B． C．D． 【解析】　在区域，运动的正离子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，且Eq＝Bqv，离子以速度v＝匀速穿过区域，进入区域，离子做匀速圆周运动，轨道半径r＝，因经区域的选择v相同，当v相同时，必有q/m相同． 【答案】　C 2．如图3－5－18所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面向里)，则带电粒子的可能轨迹是(　　) 图3－5－18 A．a　　　　B．b　　　　C．c　　　　D．d 【解析】　粒子带负电、磁场方向垂直于纸而向里，根据左手定则，粒子应沿顺时针旋转，故D正确． 【答案】　D 3．如图3－5－19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．则下列表述正确的是(　　) 图3－5－19 A．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 D．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】　本题考查速度选择器及质谱仪的有关知识．由加速电场可知粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场水平向右，洛伦兹力水平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，B正确；粒子经过速度选择器时满足qE＝qvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动时有R＝，可见当v相同时，R，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越小，D错误． 【答案】　ABC 4．如图3－5－20所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直磁场方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列叙述中正确的是(　　) 图3－5－20 A．从两孔射出的电子速率之比vcvd＝21 B．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比tctd＝12 C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比acad＝1 D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比acad＝21 【解析】　Rc＝，Rd＝，因此Rc＝2Rd，所以vcvd＝21，故A正确；tc＝×，td＝×，所以tctd＝12，故B正确；加速度之比acad＝qvcBqvdB＝vcvd＝21，故C错误，D正确． 【答案】　ABD 5. 图3－5－21 如图3－5－21所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B处在同一条竖直线上，其中小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触而处于静止状态，若将绝缘板C沿水平方向抽去，则(　　) A．小球A仍可能处于静止状态 B．小球A将可能沿轨迹1运动 C．小球A将可能沿轨迹2运动 D．小球A将可能沿轨迹3运动 【解析】　若小球所受库仑力和重力二力平衡，则撤去绝缘板后，小球仍能继续处于平衡状态，A正确，若小球在库仑力、重力、绝缘板弹力三力作用下处于平衡状态，则撤去绝缘板后，小球所受合力向上，小球向上运动并受到向左的洛伦兹力而向左偏转，B正确，C、D错误 【答案】　AB 6．如图3－5－22所示，空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．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，且都包含不同速率的粒子，不计重力．下列说法正确的是(　　) 图3－5－22 A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对应的圆心角一定越大 【解析】　带电粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据qvB＝得轨道半径r＝，由于粒子的比荷相同，故不同速度的粒子在磁场中运动的轨迹半径不同，轨迹不同；相同速度的粒子，轨道半径相同，轨迹相同，故B正确．带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝＝，故所有带电粒子的运动周期均相同，若带电粒子从磁场左边界射出磁场，则这些粒子在磁场中运动的时间是相同的，但不同速度轨迹不同，故A、C错误．根据＝得θ＝t，所以t越长，θ越大，故D正确． 【答案】　BD 7．(2012·德阳高二检测)如图3－5－2