1.2洛伦兹力 基础巩固(Word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．下列现象可以用安培分子电流假说解释的是
A．运动电荷在磁场中受到磁场力
B．通电导线周围存在磁场
C．磁铁插入闭合线圈，线圈中产生电流
D．磁铁加热到一定温度，磁性会消失
2．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动。现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力（　　）
A．增大为原来的2倍 B．增大为原来的4倍
C．减小为原来的2倍 D．不变
3．如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应该( )
A．沿x轴的正向
B．沿x轴的负向
C．沿z轴的正向
D．沿z轴的负向
4．下列说法中正确的是（　　）
A．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必有
B．由B=知，B与F成正比，与IL成反比
C．由f=Bqv知，带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力
D．以上说法均不对
5．电荷量为3e的正离子，自匀强磁场a点如图射出，当它运动到b点时，打中并吸收了原处于静止状态的一个正电子，若忽略正电子质量，则接下来离子的运动轨迹是（　　）
A．B．C． D．
6．一束带电粒子以同一速度从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示。若粒子A的轨迹半径为，粒子B的轨迹半径为，且，、分别是它们的带电荷量，、分别是它们的质量。则下列分析正确的是（　　）
A．A带负电、B带正电，荷质比之比为
B．A带正电、B带负电，荷质比之比为
C．A带正电、B带负电，荷质比之比为
D．A带负电、B带正电，荷质比之比为
7．在阴极射线管中电子流方向由右向左，其下方放置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将（　　）
A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸里偏转 D．向纸外偏转
8．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B．电荷在电场中一定受电场力作用
C．电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致
D．电荷所受的电场力和洛伦兹力可能都对电荷做负功
9．1930年，师从密立根的中国科学家赵忠尧，在实验中最早观察到正负电子对产生与湮没，成为第一个发现正电子的科学家。此后，人们在气泡室中，观察到一对正负电子的运动轨迹，如图所示。已知匀强磁场的方向垂直照片平面向里，电子重力忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．右侧为正电子运动轨迹
B．正电子与负电子分离瞬间，正电子速度大于负电子速度
C．正、负电子在气泡室运动时，有能量损失，则动能减小、半径减小、周期减小
D．正、负电子所受洛伦兹力始终相同
10．两根长直导线A、B通有大小相等方向相反的电流，截面如图所示，O为AB连线上一点，位于B右侧，一带正电的粒子从O点垂直纸面向外射出，此时带电粒子所受洛伦兹力的方向是
A．沿虚线向左
B．沿虚线向右
C．垂直于AB向上
D．垂直于AB向下
11．在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角α=45° 时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当α=60°时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为（ ）
A． B． C． D．
12．奥斯特最早发现，通电导线周围存在着磁场。研究表明，圆弧导线中的电流产生磁场的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零。如图所示，a、b两点在圆心，两导线中的电流强度相等，导线中箭头为电流方向，R和r分别为半径，则（　　）
A．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度
B．b处磁感应强度的方向为垂直纸面向外
C．将一个带电量为q的电荷分别静放在a、b两点，放在a点受到的洛伦兹力更大
D．b处的磁感应强度为：，k值与电流强度无关
13．如图为洛伦兹力演示仪的结构图．励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直．电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节．下列说法正确的是(　　)
A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大
14．如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以直流电时，形成的磁场如图所示．一束沿着管径轴线射向纸内的电子将（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向右偏转 D．向左偏转
15．某一空间存在着磁感应强度为且大小不变、方向随时间做周期性变化的匀强磁场（如图甲所示），规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按的顺序做横“∞”字曲线运动（即如图乙所示的轨迹），下列办法可行的是（粒子只受洛伦兹力的作用，其他力不计）（　　）
A．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度
B．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
C．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D．若粒子的初始位置在处，在时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
二、填空题（共4题）
16．某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束。那么在这三束射线中，带正电的是______，带负电的是______。
17．阴极射线管（A为其阴极），当放在与AB平行的磁场中时，电子束的运动轨迹___________偏转，当放在如图所示的蹄形磁铁的N、S两极间时，电子束的运动轨迹___________偏转。（填“向上”、“向下”或“不”）
18．如图所示，边长为L的一正方形内具有磁感强度为B垂直纸面向里的匀强磁场。在A、B、C、D四点处都开小孔，不同速度的电子从A孔入射后在B、C、D孔都有电子出射，图中α=30°，则出射电子的速率比vB：vC：vD为__________，这些电子在磁场中运动的时间比tB：tC：tD为__________。
19．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下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，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：
（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，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0．
（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，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0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）为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有( )
A．物块A的质量M
B．物块B的质量m
C．物块A与木板间的动摩擦因数μ
D．两物块最终的速度v
（4）用重力加速度g，磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______．
三、综合题（共4题）
20．一个q=3.2×10 -19C的正电荷，以v=3×106m/s的速度沿着与磁场垂直射入B=0.1T匀磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？方向如何？
21．如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0．假设发射方向与OC边的夹角为θ，发现当θ=60°时粒子从A点射出磁场．
（1）求有界匀强磁场区域的磁感应强度B大小；
（2）当θ=60°时，求粒子在磁场中的运动时间；
（3）当发射方向不同时，粒子能从有界磁场区域的不同边界射出，求从AC边界射出离A点最远的距离．
22．如图所示，半径为R的半圆形区域内，有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，半圆弧的圆心坐标为，圆弧与y轴相切于坐标原点．在坐标原点有一粒子源，可以向坐标平面内射出质量为m、电荷量大小为q的带负电的粒子，不计粒子重力．
若粒子源沿x轴正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不从直径PQ射出磁场，则粒子的速率最大是多少？
若粒子源向坐标平面内各个方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子不从直径PQ射出磁场，则粒子的速率最大又是多少？
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．A
3．B
4．D
5．C
6．C
7．A
8．B
9．B
10．A
11．D
12．A
13．B
14．C
15．A
16． ① ③
17． 不 向下
18．
19． 间距相等（或均匀） D BD
20．9.6×10-14N，方向向上
21．（1）（2） （3）L
22．（1） （2）
23．
答案第1页，共2页