1.2洛伦兹力同步练习（word版含答案）

1.2洛伦兹力同步练习
一、选择题（共15题）
1．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，现有物理量单位：（米）、（秒）、（牛）、（瓦）、（库）、（安）、（欧）和（特），由它们组合成的单位与电压单位（伏）等效的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电量为﹣q质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球下滑的最大速度为 B．小球下滑的最大加速度为am=gsinθ
C．小球的加速度一直在减小 D．小球的速度先增大后减小
3．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，粒子的带电量相同，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为（重力不计）（　　）
A．1∶3 B．4∶3 C．1∶1 D．3∶2
4．下列说法中，符合物理学史实的是（　　）
A．法拉第发现了电流周围存在磁场
B．奥斯特总结出了磁场对运动电荷作用的规律
C．麦克斯韦发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转
D．库仑借助扭秤实验总结出了点电荷间相互作用的规律
5．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是
A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长
6．如图所示，空间的某个复合场区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的边界进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为Ek，则 (　　)
A．若撤去磁场B，质子穿过场区时间大于t
B．若撤去电场E，质子穿过场区时间等于t
C．若撤去磁场B，质子穿出场区时动能大于Ek
D．若撤去电场E，质子穿出场区时动能大于Ek
7．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
8．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（ ）
A．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线越长
B．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
C．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大
D．电子的速率不同，它们在磁场中运动时一定不相同
9．带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子 ( )
A．带正电，运动方向a→b→c
B．带正电，运动方向c→b→a
C．带负电，运动方向a→b→c
D．带负电，运动方向c→b→a
10．如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y轴右侧的磁场感应强度的大小为B．一个离子以速率v由O点沿x轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示 离子运动的轨迹，其中轨迹与y轴交点为M，轨迹与x轴交点为 N，且，由此可判断（ ）
A．这个离子带负电
B．y轴左侧的磁场感应强度的大小为2B
C．离子的比荷为
D．离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等
11．如图。在xOy区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氦核同时从y轴上O点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。不计重力及两粒子间的相互作用，以下对氕核和氦核的运动轨迹图判断正确的是（　　）
B．
C． D．
12．电视机显像管应用了电子束磁偏转的原理．如图所示，电子束经电子枪加速后进入偏转磁场，然后打在荧光屏上产生亮点．没有磁场时，亮点在点；加上磁场后，亮点的位置偏离点．以下说法正确的是
A．仅增大加速电压，亮点将远离点
B．仅减小磁感应强度，亮点将远离点
C．增大加速电压同时增大磁感应强度，亮点可能远离点
D．增大加速电压同时减小磁感应强度，亮点可能远离点
13．如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场 Ⅱ，并最终从fc边界射出磁场区域。不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为(　　)
A． B． C． D．
14．如图，圆心为O的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，其边界上的P点有一粒子源，可以在纸面内各个方向以相同的速率发射同种带电粒子。若磁场的磁感应强度为B1，所有粒子从磁场边界离开时，速度方向都与OP连线垂直；若磁场的磁感应强度为B2，粒子在磁场边界的出射点分布在圆周上。不考虑粒子的重力和粒子间相互作用力，则B1：B2等于（　　）
A．：2 B．2： C．1：3 D．3：1
15．下列四幅图，分别是通电导线在磁场中所受安培力及运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的示意图，其中正确的是
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场．电子做匀速圆周运动的轨道半径为__________；周期为____________．
17．平行金属板MN，平行于匀强磁场放置，如图所示，一质量m带电量q的粒子，由a经半个周期到b垂直穿过板后运动到c，已知，设粒子每次穿过金属板时阻力不变，则该粒子共能穿过MN_____次。穿板前后在磁场中运动的周期_____（填如何变）。
18．一质量为m、电荷量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I＝________.
19．磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）．
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C．平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
（2）如图（b）所示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__________．（填选项代号）
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
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.
三、综合题（共4题）
20．如图所示，在一个直角三角形区域内存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，为磁场边界，边长为，。一质量为m、电荷量为的粒子从边上的D点垂直于磁场边界射入匀强磁场，恰不从边射出磁场区域。已知距离为a（不计粒子重力，）。求粒子的速率。
21．如图，水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直挡板，挡板高h=9m，与挡板等高处有一水平放置的篮筐，筐口的中心离挡板s=3m，挡板的左侧以及挡板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1T，质量m=1×10－3kg、电荷量q= -1×10－3C、直径略小于小孔宽度的带电小球（视为质点），以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若小球与挡板相碰会以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中，g=10m/s2，求： ．
（1）电场强度的大小与方向：
（2）小球做圆周运动的周期及最大半径
（3）小球运动的最小速率；
22．如图，在平面直角坐标系xoy内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第四象限某一区域内存在垂直于坐标平面向外的圆形有界匀强磁场．现有一重力不计的带正电的粒子，从M（0，）点，以速度v0垂直于y轴射入电场，刚好经过P（2h，0）点进入第四象限，经过圆形有界匀强磁场某一区域，最后从圆形有界匀强磁场的边界Q（2h，-3h）点以垂直于y轴的方向射出该磁场．求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）满足题设条件圆形有界匀强磁场的最小面积．
23．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．D
6．C
7．B
8．C
9．C
10．D
11．D
12．C
13．B
14．A
15．C
16．
17． 5 不变
18．
19． A 逆时针 B 吸引 排斥
20．
21．（1）10N/C（2）；（3）3m/s
22．（1） （2）（3）S=
23．
答案第1页，共2页