广东省揭阳市第一中学高中物理第6章第3节洛伦兹力的应用检测试题鲁.doc

广东省揭阳市第一中学高中物理 第6章第3节洛伦兹力的应用检测试题 鲁科版选修3-1 1．如图所示为一长直螺线管，通一交变电流(即大小和方向周期性变化的电流)，一电子沿螺线管轴线射入螺线管，则(　　) A．若从左向右射入，可能时而加速时而减速而交替运动 B．若从右向左射入，可能时而加速时而减速而交替运动 C．不管从左向右还是从右向左射入，电子一定做匀速直线运动 D．无法判断电子运动情况 解析：选C.长直通电螺线管内部磁感线总是平行于轴线，电子沿轴射入螺线管后，由于vB，都不受洛伦兹力，因此电子会做匀速直线运动．因此选项A、B、D均错，C正确． 2．(2012·威海高二质检)有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和α粒子(氦核)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(方向垂直于纸面向里)，在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹(　　) 解析：选C.由qvB＝得，r＝，由于质子、氚核、α粒子的比荷分别、、，所以氚核轨迹半径最大，α粒子次之，质子轨迹半径最小，C正确． 3．(2012·泉州高二期末)如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子(质量为m，电荷量为q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直．电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场．(不计重力)则(　　) A．电子在磁场中运动的时间为 B．电子在磁场中运动的时间为 C．OP两点间的距离为 D．OP两点间的距离为 解析：选D.电子偏转的圆心角θ＝90°，周期T＝，故在磁场中的运动时间t＝T＝，A、B错．轨迹半径r＝，所以OP的距离d＝r＝，C错，D对． 4. (2012·厦门高二检测)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，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是(　　) A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR 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R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α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，则粒子的最大速度为2πfR，A项正确；质子被加速后的最大速度vmax＝，与加速电场的电压大小无关，B项不正确；R足够大，质子速度不能被加速到任意值．因为按相对论原理，质子速度接近光速时质子质量发生变化，运动周期改变，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T＝，α粒子与质子的比荷不相同，应调节f或B，故D项错误． 5．(2012·海淀高二质检)图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点．已知B、v以及P到O的距离l.不计重力． (1)求此粒子的电荷q与质量m之比． (2)计算此粒子从O点运动到P点所用时间． 解析：(1)粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，由牛顿第二定律得 qvB＝m，R＝，得＝ (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹为半圆，速度大小为v，运动时间t＝＝. 答案：(1)　(2) 一、选择题 1．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设这两个电子的运动轨道半径分别为r1、r2运动周期分别为T1、T2，则(　　) A．r1＝r2，T1≠T2　　　　　　B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T2 解析：选D.由半径公式r＝知，两电子速度不同，则r1≠r2，由周期公式T＝知T1＝T2，因此，选项A、B、C均错，D正确． 2．(2012·东台高二质检)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(　　) A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 解析：选AD.离子由加速器中央附近进入，从边缘飞出，在磁场中发生偏转，在电场中加速，获得能量，B、C错，A、D对． 3．(2012·福州高二期末)一带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示．则微粒带电性质和环绕方向(　　) A．带正电，逆时针 B．带正电，顺时针 C．带负电，