1.2洛伦兹力基础巩固 (1word版含答案)

1.2洛伦兹力基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是
A．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．只要粒子运动的速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
2．某物质发射的射线在磁场中分裂为如图所示的三束，向右偏转的粒子带电情况为(　　)
A．带正电
B．带负电
C．不带电
D．带正、负电都可以
3．如图所示，虚线左侧的匀强磁场磁感应强度为B1，虚线右侧的匀强磁场磁感应强度为B2，且，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的（　　）
A．速率将加倍 B．轨迹半径将减半
C．周期将加倍 D．做圆周运动的角速度将加倍
4．如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子．则（ ）
A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
5．如图所示，一束带电量为的粒子沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，粒子在管内的运动是（　　）
A．不管从哪端通入电流，粒子都做匀速圆周运动
B．当从a端通入电流时，粒子做匀加速直线运动
C．当从b端通入电流时，粒子做匀加速直线运动
D．不管从哪端通入电流，粒子都做匀速直线运动
6．如图，空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子同时到达P点．已知OP =a，质子2沿与OP成300角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则质子l和2发射的时间间隔为( )
A． B． C． D．
7．科学研究中经常利用磁场来改变带电粒子的运动状态。现有两个速率相同的质子分别在磁感应强度大小为B1、B2的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知，下列说法正确的是（ ）
A．两质子所受洛仑兹力大小之比
B．两质子加速度的大小之比
C．两质子运动的轨道半径之比
D．两质子运动的角速度之比
8．关于带电粒子的运动，下列说法正确的是
A．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场中运动，磁场力不做功
B．垂直于电场线方向飞入匀强电场中运动，电场力不做功
C．沿着磁感线方向飞入匀强磁场中运动，磁场力做功，动能增加
D．沿着电场线方向飞入匀强电场中运动，电场力做功，动能增加
9．下列物理量中，属于标量的是（　　）
A．磁通量 B．洛仑兹力 C．电场强度 D．磁感应强度
10．长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，如图．今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是( )
①②③ ④
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
11．α粒子和β粒子都沿垂直于磁场的方向射入同一均匀磁场中，发现这两种粒子沿相同半径的圆轨道运动．若α粒子的质量是m1，β粒子的质量是m2，则α粒子与β粒子的动能之比是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图．由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹．前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节．适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹．下列调节方式中，可能让圆形径迹半径增大的是(　　)
A．同时增大U和I B．同时减小U和I
C．增大U，减小I D．减小U，增大I
13．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向上，两带电小球用长为l的绝缘细线相连，置于光滑水平面上，把A小球固定，B小球逆时针绕其做圆周运动，已知两小球质量均为m，带电量均为，静电力常量为k，若B小球的运动速率从零开始逐渐增大，则细线拉力的最小值为（　　）
A． B． C． D．
14．关于洛伦兹力，以下说法正确的是（　　）
A．带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零
B．磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直
C．洛伦兹力不会改变运动电荷的速度
D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功
15．下列说法正确的是（　　）
A．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零
B．磁场中某一点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同
C．由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也可能做功
D．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
二、填空题（共3题）
16．从1405—1433年，出生于云南的航海家郑和先后7次下西洋．在一望无际的茫茫大海中，利用指南针导航．指南针指南的一端是________极(选填“N”或“S”)；洛仑兹力是磁场对________电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中的运动情况，粒子所受洛仑兹力的方向向_________．
17．下列图中洛伦兹力的方向向右（______）
18．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了一个实验来测量带电物体所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块A靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块A相连，请结合下列操作步骤回答问题。
(1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推-下小物块A，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹均匀，测出此时木板与水平面间的倾角，记为。
(2)如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮的摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是（____）
A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零
B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值
C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变
D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变
(3)为了测定物块A所带电量q，除倾角、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有___________；
(4)用重力加速度g、磁感应强度B、倾角和所测得的物理量，可得出q的表达式为___________。
三、综合题（共4题）
19．如图所示，带电粒子进入匀强磁场，垂直穿过均匀铝板，如果R1=20cm，R2=19cm，求带电粒子能穿过铝板多少次．（设铝板对粒子的阻力恒定，粒子的电量不变）
20．如图所示，、为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为，其右侧有一边长为的正三角形区域，区域内及边界上有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板、之间加上电压后，板电势高于板电势。现有一带正电的粒子，质量为，电荷量为，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板的中央小孔处射入电容器，穿过小孔后从距三角形点的处垂直方向进入磁场。
（1）求粒子到达小孔时的速度大小；
（2）若粒子从P点进入磁场后经时间从、间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；
（3）若粒子能从、间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？
21．在现代科学实验和技术设备中，可以通过施加适当的电场、磁场来改变或控制带电粒子的运动．现用电场或磁场来控制质量为m 、电荷量为q 的正电荷的运动．如图1 所示，在xOy 平面内有一点P，OP与x轴夹角θ＝45°，且OP＝l，不计电荷的重力．
（1）若该电荷以速度v0从O 点沿x 轴正方向射出，为使电荷能够经过P 点，a．若在整个空间只加一平行于y 轴方向的匀强电场，求电场强度E 的大小和方向；
b．若在整个空间只加一垂直于xOy平面的匀强磁场，求磁感应强度B 的大小和方向．
（2）若整个空间同时存在（1）中的电场和磁场，某时刻将该电荷从O 点由静止释放，该电荷能否再次回到O 点？请你在图2 中大致画出电荷的运动轨迹．
22．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．C
5．D
6．D
7．B
8．A
9．A
10．B
11．D
12．C
13．D
14．D
15．A
16．S 运动 右
17．正确
18．D 物块B的质量m和两物块最终的速度v
19．10次
20．（1）；（2）；；（3）
21．（1）方向垂直xOy 平面向外；
（2）电荷不能回到O 点，
考点：带电粒子在电场和磁场中的运动．
22．