人教版高二物理選修3-1磁場洛倫茲力周訓(xùn)練B卷

高二物理磁場洛倫茲力周訓(xùn)練B卷12.17一、選擇題（每小題6分，共48分。其中1-5題是單選題，7-10是多選題，全對得6分，選不全得3分，有選錯(cuò)或不選得0分。）1．一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上每一小段可近似看成圓弧。由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，帶電量不變。從圖中可以確定A．粒子從a到b，帶正電 B．粒子從b到a，帶正電C．粒子從a到b，帶負(fù)電 D．粒子從b到a，帶負(fù)電2．如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出）。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O。已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為A．2B．eq\r(2)C．1D．eq\f(\r(2),2)3．如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個(gè)同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子bA．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小4．如圖所示，在有界勻強(qiáng)磁場邊界線SP∥MN，速度不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場，其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直，穿過b點(diǎn)的粒子，其速度方向與MN成60?角．設(shè)兩粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1、t2，則t1∶t2為A．1∶3B．4∶3C．1∶1D．3∶25．如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc，已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列選項(xiàng)正確的是()A．mambmcB．mbmamcC．mcmambD．mcmbma6．顯像管原理的示意圖如圖所示，當(dāng)沒有磁場時(shí)，電子束將打在熒光屏正中的O點(diǎn)，安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎较?，若使高速電子流打在熒光屏上的位置由點(diǎn)逐漸移動(dòng)到點(diǎn)，下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是（）A．B．C．D．7．（多選）質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是A．M帶負(fù)電，N帶正電B．M的速率大于N的速率C．洛倫茲力對M、N做正功D．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間8．（多選）一個(gè)帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，穿出電場后接著又進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)電場和磁場區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場強(qiáng)度方向平行，如圖中的虛線所示。在圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是9．（多選）如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B)D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小10．（多選）用如圖所示的回旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增加為原來的4倍，可采用下列哪幾種方法A．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍B．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的4倍C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍D．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍班級姓名學(xué)號(hào)得分一選擇題（60分）題號(hào)12345678910答案二實(shí)驗(yàn)題（8分）11．某同學(xué)在一次“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用米尺測出接入電路部分的金屬絲的長度為l=0.720m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（電阻大約為5Ω），然后計(jì)算出該金屬材料的電阻率．在用伏安法測定金屬絲的電阻時(shí)，除被測金屬絲外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材料：A．直流電源（輸出電壓為3V）B．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）C．電壓表A（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）D．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）E.開關(guān)、導(dǎo)線等（1）（2分）從圖中讀出金屬絲的直徑為__________mm．（2）（3分）根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．（3）（3分）若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為Rx=4.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為_________Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）三計(jì)算題（32分）12．（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求小球下滑的最大速度，最大加速度．13．（10分）如圖所示，一電子以速度1.0×107m/s與x軸成30°的方向從原點(diǎn)出發(fā)，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.求（1）圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（2）經(jīng)過多少時(shí)間，第一次經(jīng)過x軸.（電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg）14．（12分）如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)。已知OA＝OC＝d。求電場強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的大小。高二物理磁場洛倫茲力周訓(xùn)練B卷答案1.【答案】B【解析】由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，速度逐漸減小，根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑公式r＝eq\f(mv,Bq)可知，粒子的半徑逐漸的減小，所以粒子的運(yùn)動(dòng)方向是從b到a，再根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，所以B正確。2.【答案】D【解析】由EK＝eq\f(1,2)mv2可知當(dāng)動(dòng)能為原來的一半時(shí)，速度是原來的eq\f(\r(2),2)。由R＝eq\f(mv,qB)將R1＝2R2代入可得B1∶B2＝eq\f(\r(2),2)，D正確。3.【答案】C【解析】當(dāng)磁場電場均存在時(shí)F電＝F磁，當(dāng)撤去磁場保留電場時(shí)若該粒子帶正電，則穿出位置一定在O′點(diǎn)以下，若該粒子帶負(fù)電，則穿出位置一定在O′點(diǎn)上方，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)所受電場力一定做正功，電勢能一定減小，動(dòng)能一定增加。4.【答案】D【解析】根據(jù)t＝eq\f(α,360?)T，T與速度大小無關(guān)．所以t1＝eq\f(90?,360?)T＝eq\f(1,4)T，t2＝eq\f(60?,360?)T＝eq\f(1,6)T，所以t1∶t2＝eq\f(3,2)，D正確。5.【答案】B【解析】由題意：a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以；b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以；c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以，根據(jù)公式可解的：，故B正確，ACD錯(cuò)誤．6.【答案】C【解析】高速電子流打在熒光屏上的位置由點(diǎn)逐漸移動(dòng)到點(diǎn)，可知電子先向下偏轉(zhuǎn)，后向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向開始時(shí)垂直紙面向里，方向?yàn)檎?，且逐漸減弱，后來電子又向上偏,磁場方向垂直紙面向外，方向?yàn)樨?fù)，且逐漸增強(qiáng)，故C正確。故選C。7.【答案】AB【解析】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，解題關(guān)鍵是洛倫茲力提供向心力，明確半徑公式和周期公式，由左手定則知M帶負(fù)電，N帶正電，A正確；由qvB＝eq\f(mv2,R)得R＝eq\f(mv,qB)得，M的速度比N大，B正確。由T＝eq\f(2πm,qB)可知粒子M和N周期相同，在磁場中均運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，所以時(shí)間相等，D錯(cuò)；洛倫茲力永不做功，C錯(cuò)。8.【答案】AD【解析】A、C選項(xiàng)中粒子在電場中向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子帶正電，再進(jìn)入磁場后，A圖中粒子應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)，正確。C圖中粒子應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)，錯(cuò)誤。同理可以判斷9.【答案】ABC【解析】質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具，故A選項(xiàng)正確；速度選擇器中電場力和洛倫茲力是一對平衡力，即qvB＝qE，故v＝eq\f(E,B)，根據(jù)左手定則可以確定，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外，故B、C選項(xiàng)正確。粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑r＝eq\f(mv,qB0)，即粒子的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(v,B0r)，由此看出粒子的運(yùn)動(dòng)半徑越小，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。B錯(cuò)，D對。10.【答案】AC【解析】粒子在回旋加速器的磁場中繞行的最大半徑為R，由牛頓第二定律得：evB＝meq\f(v2,R) ①質(zhì)子的最大動(dòng)能：Ekm＝eq\f(1,2)mv2②解①②式得：Ekm＝eq\f(e2B2r2,2m)要使質(zhì)子的動(dòng)能增加為原來的4倍，可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍或?qū)蒁形金屬盒的半徑增大為原來的2倍，故B項(xiàng)錯(cuò)，A、C正確。質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)。11.【答案】0.600;;12.【答案】g13.【答案】；；【解析】電子所受到的洛倫茲力提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即，解得：圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，代入數(shù)據(jù)可得：．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖則電子第一次經(jīng)過x軸所用時(shí)間，又，聯(lián)立解得：．14.【答案】eq\f(4U,d)eq\f(\r(2qUm),qd)【解析】設(shè)帶電粒