高中1.2 洛伦兹力课堂检测

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【精品】物理沪科版选择性必修第二册第2节洛伦兹力-2课时练习一．单项选择1．如图所示，一粒子以水平向右的速度v进入垂直纸面向里的匀强磁场，重力忽略不计。当粒子刚进入磁场中时（　 　）A．若粒子向上偏转，则它一定带正电B．若粒子向上偏转，则它一定带负电C．若粒子向下偏转，则它一定带正电D．若粒子向下偏转，则它可能不带电2．如图，，的长方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外。ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从a．b两点射出的电子的速度大小分别为（　　 ）
 A．， B．， C．， D．，3．如图，在直角三角形abc区域内有磁感应强度为B．方向垂直纸面向里的匀强磁场。直角边ab上的O点有一粒子发射源，该发射源可以沿纸面与ab边垂直的方向发射速率不同的带电粒子。已知所有粒子在磁场中运动的时间均相同，粒子比荷为，Oa长为d，Ob长为3d，θ=30°，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则（　 　）
 A．负电粒子的轨迹半径最大为B．负电粒子运动的最大速度为C．正电粒子的轨迹半径最大为D．粒子在磁场中的运动时间为4．中核集团研发的“超导质子回旋加速器”，能够将质子加速至光速的，促进了我国医疗事业的发展．若用如图所示的回旋加速器分别加速氕．氘两种静止的原子核，不考虑加速过程中原子核质量的变化，以下判断正确的是(  )A. 氘核射出时的向心加速度大B. 氕核获得的速度大C. 氘核获得的动能大D. 氕核动能增大，其偏转半径的增量不变5．如图所示，半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。在磁场边界上的点放置一个放射源，能在纸面内以速率向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为．质量为（不计粒子的重力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为。下列说法正确的是（ 　　）A．粒子进入磁场时的速率为B．所有粒子中在磁场中运动的最长时间是C．若粒子入射速率为时，有粒子射出的边界弧长变为D．将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为6．关于静电力与洛伦兹力，以下说法正确的是（　　 ）A．静电场中的电荷一定会受到静电力的作用，磁场中的运动电荷一定会受到洛伦兹力作用B．静电力一定会对电场中的运动电荷做功，而洛伦兹力对磁场中的运动电荷则一定不做功C．静电力方向与电场线方向平行，洛伦兹力方向与磁感线方向平行D．静电力和洛伦兹力的大小均与电荷量大小成正比7．如图所示，a和b是从A点以相同的速度射入匀强磁场的．两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知其半径ra=2rb，则由此可知（　 　）A．两粒子均带正电，质量比ma∶mb=1∶2B．两粒子均带负电，质量比ma∶mb=1∶2C．两粒子均带正电，质量比ma∶mb=2∶1D．两粒子均带负电，质量比ma∶mb=2∶18．平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场﹑磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0），沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度方向与OM成30°角，已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，不计重力。则粒子离开磁场时的出射点到两平面交线O的距离为（　 　）
 A． B． C． D．9．如图所示，边长为L的等边三角形区域ACD内．外的匀强磁场的磁感应强度大小均为B．方向分别垂直纸面向里．向外。三角形顶点A处有一质子源，能沿∠A的角平分线发射速度大小不等．方向相同的质子（质子重力不计．质子间的相互作用可忽略），所有质子均能通过D点，已知质子的比荷，则质子的速度不可能为（　 　）
 A． B． C． D．10．如图所示，将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后，其运动轨迹可能是（　　 ）
 A．虚线 B．虚线 C．虚线 D．虚线11．在同一匀强磁场中，α粒子（He）和质子（H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（　 　）A．运动半径之比是2∶1 B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1 D．受到的洛伦兹力大小之比是2∶1 12．一束质量为m．电量为q的带电粒子，从A孔沿AB方向以不同的速度大小，射入正方形的磁场区域ABCD，磁场的磁感应强度为B，如图所示．则粒子在磁场中运动的最长运动时间为（    ）A.  B.  C.  D. 无限长13．如图所示，ABCD为一正方形区域，一带电粒子以速度从AB边的中点O，沿纸面垂直于AB边的方向射入。若该区域充满平行于AB边的匀强电场，该粒子经时间以速度从C点射出；若该区域充满垂直纸面的匀强磁场，该粒子经时间以速度从D点射出，不计粒子重力，则（　　 ）A．， B．，C．， D．，14．在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会（　　）A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸内偏转 D. 向纸外偏转15．水平导线中有电流通过，导线正下方电子的初速度方向与电流的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（　　 ）A． B．C． D．
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】【来源】2021年1月广东省普通高中学业水平合格性考试物理试题（A卷） 根据左手定则可知，若粒子向上偏转，则受向上的洛伦兹力，则粒子带正电；若粒子向下偏转，则受向下的洛伦兹力，则粒子带负电；故选A。2．【答案】A【解析】【来源】江西省新余市2020-2021学年高二（下）期末物理试题 a点射出粒子半径洛伦兹力提供粒子的向心力得d点射出粒子半径为可得故故A正确，BCD错误。故选A。3．【答案】C【解析】【来源】湖北省重点高中智学联盟2020-2021学年高二（下）5月联考物理试题 D．由于所有粒子在磁场中运动时间均相同，则所有粒子均旋转半圈后从ab边出，周期故D错误；C．若粒子为正电荷，则如图所示，最大半径时圆心在O1，半径的最大值满足d=3R，故C正确；
 AB．若粒子为负电荷则如图所示，最大半径时圆心在O2，半径最大值满足d+r=2r有r=d此时则AB错误。故选C。4．【答案】B【解析】【详解】A．由得：向心加速度可知，氕核射出时的向心加速度大，选项A错误；BC．由，则因为氕核的质量较小，则获得的动能和速度大，选项B正确，C错误；D．由可知氕核动能增大，其偏转半径的增量要改变，选项D错误. 5．【答案】C【解析】【来源】浙江省台州市2020-2021学年高二（下）期末质量评估物理试题 A．粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为，则对应的弦长为粒子做圆周运动的半径为有洛伦兹力提供向心力可得可得故A错误；B．有几何关系可得，粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角最大为120°，则所有粒子中在磁场中运动的最长时间是故B错误；C．若粒子入射速率为时，粒子做圆周运动的半径为由几何关系可得则有粒子射出的边界弧长变为故C正确；D．将磁感应强度大小改为时，由以上分析可知粒子做圆周运动的半径为由以上分析可知有粒子射出的边界弧长变为故D错误。故选C。6．【答案】D【解析】【来源】云南省临沧市沧源县民族中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题 A．电荷只要在电场中就会受到静电力作用，运动电荷在磁场中，与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，故A错误；B．当电场力与电荷的速度方向相垂直时，则电场力对在其电场中的电荷不会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷不会做功，故B错误；C．电场力与电场线某点切线方向平行，洛伦兹力与磁场线相互垂直，故C错误；D．根据静电力，洛伦兹力F=qvB可知，静电力和洛伦兹力的大小均与电荷量大小成正比，故D正确。故选D。7．【答案】D【解析】【来源】河北省衡水市武强中学2020-2021学年高二（上）第三次月考物理试题（A） 根据洛伦兹力提供向心力有解得由于速度．电荷量相同，则半径与质量成正比，所以质量比ma∶mb=2∶1，根据左手定则可判断两粒子均带负电，所以D正确；ABC错误；故选D。8．【答案】D【解析】【来源】云南省易门县第一中学2020-2021学年高二（下）6月考物理试题 
 因为该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，所以其轨迹与ON相切，如图所示；根据牛顿第二定律得由三角形得解得故选D。9．【答案】C【解析】【来源】2021届湖北省武汉市武昌区高三（下）5月质量检测物理试题 
 质子的运动轨迹如图所示，由几何关系可得由洛伦兹力提供向心力，则有联立解得所以ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意；故选C。10．【答案】D【解析】【来源】贵州省2020年12月普通高中学业水平考试物理试题 由左手定则可知，该负电荷受到的洛伦兹力向右，故运动轨迹可能是虚线，D正确。故选D。11．【答案】B【解析】设匀强磁场的磁感应强度为B，粒子的质量为m，电荷量为q，运动半径为r，周期为T，速度大小为v，受到的洛伦兹力大小为f。根据牛顿第二定律有   ①解得   ②根据匀速圆周运动规律有 ③根据动量的定义式有   ④根据洛伦兹力公式有   ⑤α粒子和质子的质量之比为 ⑥电荷量之比为 ⑦联立②③④⑤⑥⑦解得运动半径之比为 ⑧周期之比为 ⑨运动速度大小之比为 ⑩受到的洛伦兹力大小之比为 ？故ACD错误，B正确。故选B。12．【答案】B【解析】【详解】由题意知，粒子在磁场中运动的最长运动时间是，带电粒子从A孔入，再从AC边传出，运动时间最长，设最长时间为，根据运动的带电粒子在磁场中做匀速圆周的周期公式得故ACD错误，B正确，故选B．13．【答案】A【解析】【来源】2021届江苏省南京市高三（下）第三次模拟物理试题 设正方形的边长为L，当区域内为电场时，则粒子做类平抛运动，平行于AC方向为匀速直线运动，运动时间为垂直AC方向为匀加速直线运动，有解得所以当区域内为磁场时，洛伦兹力不做功，则设轨道半径为r，则有解得根据解得所以轨道圆心角则则综上，故选A正确。故选A。14．【答案】A【解析】【详解】根据右手定则判定通电导线下方部分的磁场方向垂直纸面向外；根据左手定则判断电子在磁场中受力方向向上，故阴极射线将向上偏转。故选A。15．【答案】A【解析】【来源】江苏省镇江市镇江一中2020-2021学年高二（上）12月联考物理试题 由安培定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，电子向下偏转；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，故选A。