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教科版高中物理选修3-1 3.4 磁场对运动电荷的作用(训练,无答案).doc


第4节
1、以下说法正确的是(

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力训练案
)

A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力 B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D.洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小 2、关于带电粒子所受洛伦兹力 F、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者方向之间的关系,下列 说法正确的是( )

A.F、B、v 三者必定均保持垂直 B.F 必定垂直于 B、v,但 B 不一定垂直于 v C.B 必定垂直于 F,但 F 不一定垂直于 v D.v 必定垂直于 F、B,但 F 不一定垂直于 B 3、如图所示,速度相同的电子和质子从细缝 O 处射入匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向 里, 入射的方向在纸面内并与 cdOab 垂直, 图中画出了四个圆弧(其中有一个是电子的轨迹, 有一个是质子的轨迹), Oa 和 Od 所对应圆的半径相同, Ob 和 Oc 所对应圆的半径相同, 则电子的轨迹是( A. Oa ) 质子的轨迹是( B. Ob ) C. Oc D. Od

4、如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端由静止滑到斜面底端时的速 度为 v,若加上一个垂直于纸面向外的磁场,则滑到底端时( A.v 变大 C.v 不变 B.v 变小 D.不能确定 )

5、如图是电子射线管示意图。接通电源后,电子射线由阴极沿 x 轴方向射出,在荧光屏上 会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z 轴负方向)偏转,在下列 措施中可采用的是( )

A.加一磁场,磁场方向沿 z 轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿 y 轴正方向 C.加一电场,电场方向沿 z 轴负方向

D.加一电场,电场方向沿 y 轴正方向 6、环形对撞机是研究高能离子的重要装置,如图所示,正、负离子由静止经过电压为 U 的 直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环 状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁 感应强度大小为 B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内, 沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎 面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动, 下列说法正确的是( )

q A. 对于给定的加速电压, 带电粒子的比荷m 越大, 磁感应强度 B 越大 q B. 对于给定的加速电压, 带电粒子的比荷m 越大, 磁感应强度 B 越小 C.对于给定的带电粒子,加速电压 U 越大,粒子运动的周期越小 D.对于给定的带电粒子,不管加速电压 U 多大,粒子运动的周期都不变 7、如图所示,矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有 5 个带电粒子从图中 箭头所示位置垂直于磁场边界 进入磁场,在纸面内做匀速圆周 运动,运动轨迹为相应的圆弧。 这些粒子的质量、电荷量以及速 度大 小如 下表 所 示。 粒子编号 1 2 3 4 5 质量 m 2m 3m 2m 2m 电荷量(q>0) 2q 2q -3q 2q -q 速度大小 v 2v 3v 3v v

由以上信息可知,从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为( A.3、5、4 B.4、2、5

)

C.5、3、2

D.2、4、5

8、如图所示,有界匀强磁场边界线 SP∥MN,速度不同的同种带电 粒子从 S 点沿 SP 方向同时射入磁场, 其中穿过 a 点的粒子速度 v1 与 MN 垂直,穿过 b 点的粒子,其速度方向与 MN 成 60°角。设两粒子从 S 到 a、b 所需时间分别为 t1、t2,则 t1∶t2 为( A.1∶3 C.1∶1 B.4∶3 D.3∶2 ) )

9、下列有关带电粒子运动的说法中正确的是(不计重力)( A.沿着电场线方向飞入匀强电场,动能、速度都变化 B.沿着磁感线方向飞入匀强磁场,动能、速度都变化

C.垂直于电场线方向飞入匀强电场,动能、速度都变化 D.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场,动能不变、速度变化 10、利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板 MN 上方是磁感应强 度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝,两缝 近端相距为 L。一群质量为 m、电荷量为 q,具有不同速度的粒子从宽度为 2d 的缝垂直 于板 MN 进入磁场,对于能够从宽度为 d 的缝射出的粒子,下列 说法正确的是( )

A.粒子带正电 B.射出粒子的最大速度为 qB?3d+L? 2m

C.保持 d 和 L 不变,增大 B,射出粒子的最大速度与最小速 度之差增大 D.保持 d 和 B 不变,增大 L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 11、一个负离子,质量为 m,电荷量大小为 q,以速率 v 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在 着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强度 B 的方向与离子的运动方向垂直,并垂直 于图中纸面向里。 (1)求离子进入磁场后到达屏 S 上时的位置与 O 点的距离。 (2)如果离子进入磁场后经过时间 t 到达位置 P,证明:直线 OP 与离子 qB 入射方向之间的夹角θ 跟 t 的关系是θ = t。 2m

12、一个质量为 m=0.1 g 的小滑块,带有 q=5×10 4C 的电荷量,放置在倾角α =30°的


光滑斜面上(绝缘),斜面置于 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示。 小滑块由静止开始沿斜面下滑, 其斜面足够长, 小滑块滑至某一位置时要离开斜面。 求: (取 g=10 m/s2) (1)小滑块带何种电荷? (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? (3)该斜面的长度至少多长?

13、一磁场宽度为 L,磁感应强度为 B,如图所示,一电荷质量为 m,带电荷量为-q,不 计重力,以一速度(方向如图)射入磁场。若不使其从右边界飞出,则电荷的速度应为多大?

14、一细棒处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,棒与磁场方向垂直,与水 平方向夹角为θ 。磁感线水平指向纸里,如图所示,棒上套一个可在其上 滑动的带负电的小球 C,小球质量为 m,带电量为 q,球与棒间的动摩擦 因数为μ ,让小球从棒上端静止下滑,求: (1)小球的最大速度; (2)动摩擦因数μ 应具备的条件。


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