2020高中物理6.3《洛伦兹力的应用》每课一练 6页

‎6.3《洛伦兹力的应用》每课一练 ‎ α p α p α p α p ‎1.有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（）和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹 A. B. C. D.‎ M P N Q v0‎ ‎45º ‎2.如图所示，宽d的有界匀强磁场的上下边界为MN、PQ，左右足够长，磁感应强度为B。一个质量为m，电荷为q的带电粒子（重力忽略不计），沿着与PQ成45°的速度v0射入该磁场。要使该粒子不能从上边界MN射出磁场，关于粒子入射速度的最大值有以下说法：①若粒子带正电，最大速度为(2-)Bqd/m；②若粒子带负电，最大速度为(2+)Bqd/m；③无论粒子带正电还是负电，最大速度为Bqd/m；④无论粒子带正电还是负电，最大速度为Bqd/‎2m。以上说法中正确的是 A.只有① B.只有③ C.只有④ D.只有①②‎ ‎3.如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在共同加速阶段，下列说法中正确的是 甲 乙 F A.甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大 B.甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小 C.乙物块与地面间的摩擦力大小不变 D.乙物块与地面间的摩擦力不断减小 O v B x y ‎4.如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 A.，正电荷 B.，正电荷 C.，负电荷 D.，负电荷 ‎5.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R=mv/Bq。哪个图是正确的？‎ M R ‎2R ‎2R N O O ‎2R ‎2R M ‎2R N M N O ‎2R R ‎2R O ‎2R ‎2R M R N A． B． C． D．‎ M M d B p b a c v ‎6.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的 A.轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t D.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t ‎7.质子（p）和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα。则下列选项正确的是 A.Rp∶Rα=1∶2 ，Tp∶Tα=1∶2 B.Rp∶Rα=1∶1 ，Tp∶Tα=1∶1‎ C.Rp∶Rα=1∶1 ，Tp∶Tα=1∶2 D.Rp∶Rα=1∶2 ，Tp∶Tα=1∶1‎ a b d c O e B v ‎8.如图所示，长方形abcd长ad=‎0.6m，宽ab=‎0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10‎-7 kg、电荷量q=+2×10－‎3C的带电粒子以速度v=5×l‎02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域 A.从Od边射人的粒子，出射点全部分布在Oa边 B.从aO边射人的粒子，出射点全部分布在ab边 C.从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D.从aO边射人的粒子，出射点分布在ab边和bc边 R1‎ R2‎ ‎9.如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，放有一块厚度均匀的薄铅板，铅板平面与磁感线平行。一个带电粒子沿纸面做半径为R1=‎20cm的匀速圆周运动，并以垂直于铅板的速度射入铅板。第一次穿越铅板后，半径变为R2=‎19cm。设带电粒子每次都垂直于铅板穿越铅板，并带电粒子在铅板内所受的阻力大小恒定，求：此带电粒子能穿越该铅板的次数。‎ x ‎ y A O C B ‎10.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。⑴请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；⑵若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B´，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60º角，求磁感应强度B´多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？‎ x ‎ y P O L ‎30º v ‎11.一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30º，P到O的距离为L，如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。‎ S P Q B φ φ x ‎12.磁谱仪是测量α能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源S发出质量为m、电量为q的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，被限束光栏Q限制在2φ的小角度内，α粒子经磁场偏转后打到与限束光栏平行的感光胶片P上。（重力影响不计）⑴若能量在E~ E+ΔE（ΔE>0，且ΔE<< E）范围内的α粒子均沿垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些α粒子打在胶片上的范围Δx1。⑵实际上，限束光栏有一定的宽度，α粒子将在2φ角内进入磁场。试求能量均为E的α粒子打到感光胶片上的范围Δx2。‎ x y B1‎ B2‎ O ‎13.如图所示，在x<0与x>0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1>B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？‎ 答案 ‎1.C 2.D 3.B 4.C 5.A 6.D 7.A 8.D 9.10 10.⑴负电 ⑵，‎ ‎11.， 12.⑴‎ ‎⑵ 13.，（n=1，2，3，…）‎