1、第5節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用【測控導(dǎo)航】知識點題號1.帶電粒子在勻強磁場中的運動1易，6易，8中，9中，11難2.洛倫茲力在實際中的應(yīng)用2易，3易，4易， 5易，7中，10中1根底訓(xùn)練1. 處在勻強磁場內(nèi)部的兩個電子A和B分別以速率v和2v垂直于磁場開始運動，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，哪個電子先回到原來的出發(fā)點D A. 條件不夠無法比擬B. A先到達C. B先到達D同時到達解析：由周期公式T=可知，運動周期與速度 v無關(guān).兩個電子各自經(jīng)過一個周期又回到原來的出發(fā)點，故同時到達，選項D正確.2. 多項選擇用盤旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動能增加為原來的4倍，原那么上可以采用以下哪幾種方法AC A. 將其磁感

2、應(yīng)強度增大為原來的2倍B. 將其磁感應(yīng)強度增大為原來的4倍C. 將D形盒的半徑增大為原來的2倍D. 將D形盒的半徑增大為原來的4倍解析:質(zhì)子在盤旋加速器中做圓周運動的半徑mirfi，故動能，所以要使動能變?yōu)樵瓉淼?倍，應(yīng)將磁感應(yīng)強度 B或D形盒半徑增大為原來的2倍，選項A，C正確，B，D錯誤.3. 多項選擇圖為某磁譜儀局部構(gòu)件的示意圖 圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測 器可以探測粒子在其中運動的軌跡 宇宙射線中有大量的電子、 正電子和質(zhì)子當這些粒子從上部垂直進入磁場時，以下說法正確的選項是 AC A. 電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B. 電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同C.

3、僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D. 粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小解析：電子、正電子和質(zhì)子垂直進入磁場時，所受的重力均可忽略，受到的洛倫茲力的方向與 其電性有關(guān)，由左手定那么可知選項 A正確；由關(guān)系式r= 知，假設(shè)電子與正電子在磁場中運動速度不同，那么其運動的軌跡半徑也不相同，應(yīng)選項B錯誤由r= 知,選項D錯誤.因質(zhì)子和正電子均帶正電，且半徑大小無法確定，故依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子，選項C正確4. 2021 巢湖高二期末多項選擇目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖表示它的原理：將一束等離子體包含正、負離子噴射入磁場，在磁場中

4、有兩塊金屬板 A，B，于是金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓以下說法正確的選項是ACD A. B板帶正電B. A板帶正電C. 其他條件不變，只增大射入速度，Uab增大D. 其他條件不變，只增大磁感應(yīng)強度，Uab增大解析:根據(jù)左手定那么，正離子進入磁場受到的洛倫茲力向下，B板帶正電，選項A正確，B錯誤；一 最后，離子受力平衡有qBv=q ，可得UAB=Bvd，選項C，D正確.5. 2021 浙江校級學(xué)業(yè)考試如下列圖，粒子源P會發(fā)出電荷量相等的帶電粒子.這些粒子經(jīng)裝置M加速并篩選后，能以相同的速度從 A點垂直磁場方向沿 AB射入正方形勻強磁場 ABCD. 粒子1,粒子2分別從AD中點和C點射出磁場.不

5、計粒子重力，那么粒子1和粒子2 B A. 均帶正電，質(zhì)量之比為4 ： 1B. 均帶負電，質(zhì)量之比為1 : 4C. 均帶正電，質(zhì)量之比為2 : 1D. 均帶負電，質(zhì)量之比為1 : 2解析：由圖示可知，粒子剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向左，由左手定那么可知，粒子帶負111電；設(shè)正方形的邊長為 L，由圖示可知，粒子軌道半徑分別為 r1= L，2=L，粒子在磁場中做勻速 圓周運動，由牛頓第二定律得聲 呷 阿N 1qvB=m，m= I亍* r，那么亟=；之，應(yīng)選 B.6. 多項選擇如下列圖，A點的離子源沿紙面垂直 OQ方向向上射出一束負離子，離子的重力忽 略不計.為把這束負離子約束在 OP之下的區(qū)域，

6、可加垂直紙面的勻強磁場.O,A兩點間的fl距離為s,負離子的比荷為硏,速率為v,OP與OQ間的夾角為30° ,那么所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向可能是BD A. B>環(huán)，垂直紙面向里7耐 _B. B> ,垂直紙面向里垂直紙面向外D.B>垂直紙面向外解析：當磁場方向垂直紙面向里時,其臨界軌跡即圓弧與 0P相切于M點,如圖甲所示,由幾何關(guān)系得,所以s+r iri=s,又因ri=頁,所以B =當磁場方向垂直紙面向外時,其臨界軌跡即圓弧與rls rnvOP相切于N點,如圖乙所示,由幾何關(guān)系，s=而+2,得2=,r 2；,所以B選項B,D正確,A,C錯誤.段長方體形導(dǎo)

7、電材料,左右兩端面的邊長都為7.多項選擇如下列圖a和b,內(nèi)有帶電荷量為q的某種自由運動電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前外表向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為 B.當通以從左到右的恒定電流I時,測得導(dǎo)電材料上、下外表之間的電壓為U設(shè)材料內(nèi)部公式 E=仍適用,且上外表的電勢比下外表的低.由此可得AD A. 自由運動電荷為負電荷B. 自由運動電荷為正電荷UC. 自由運動電荷的速率v=rcnD. 自由運動電荷的速率v=解析:導(dǎo)電材料上外表的電勢比下外表的低 ，自由電荷在磁場中定向移動 ，由于洛倫茲力作用 上外表積聚負電荷，下外表積聚正電荷，即負電荷所受洛倫茲力方向向上 ，由左手定那么判斷可 知，自

8、由運動電荷為負電荷，選項A正確,B錯誤.根據(jù)自由運動電荷水平通過導(dǎo)電材料時受力平衡，即受到的電場力等于洛倫茲力，所以qE=qvB,導(dǎo)電材料內(nèi)部的電場E=,得出自由運動電荷的速率v=両,選項C錯誤,D正確.素能提升8. 多項選擇如下列圖,速度不同的同種帶電粒子a,b重力不計沿半徑A0方向進入一圓形勻強磁場區(qū)域,a,b兩粒子的運動軌跡分別為和,那么以下說法中正確的選項是CD f X x xt%/x X x x xA. a,b兩粒子均帶正電B. a粒子的速度比b粒子的速度大C. a粒子在磁場中的運動時間比b粒子長D. 兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心0解析：粒子進入磁場時所受的洛倫茲力向

9、下 ，根據(jù)左手定那么知，粒子均帶負電，選項A錯誤;b 的軌道半徑大于a的軌道半徑，根據(jù)r= 知,b粒子的速度大于a粒子的速度，選項B錯誤;a粒子在磁場中運動的圓心角大于b粒子在磁場中運動的圓心角，根據(jù)T=.知,兩粒子的周期相同，結(jié)合t=亦 知,a粒子在磁場中運動的時間大于b粒子在磁場中運動的時間，選項C正確;進入磁場區(qū)域時，速度方向指向圓心0,根據(jù)圓的對稱性可以知道，離開磁場時，速度一定背離圓心，選項D正確.9. 如下列圖，直角三角形 ABC中存在一垂直紙面向里的勻強磁場，比荷相同的兩帶電粒子沿AB方向從A點射入磁場，分別從AC邊上的P，Q兩點射出，不計粒子重力.以下說法正確的選項是D A.

10、從P點射出的粒子速度大B. 從Q點射出的粒子在磁場中運動的周期大C. 從Q點射出的粒子在磁場中運動的時間長D. 兩粒子在磁場中運動的時間一樣長解析：兩帶電粒子在磁場中運動軌跡如下列圖，圓心分別為 0,02,弦AP，AQ的中垂線交 AC于M點和N點，由于/ A0M=Z AQN,所以/ MGP=Z N0Q,即兩粒子軌跡所對的圓心角相等，又T=相同，所以兩粒子在磁場中運動時間一樣長,選項D正確,B,C錯誤；由圖看出，從Q點射出的10. 盤旋加速器 D形盒內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1.5 T,D形盒的半徑為 R=60 cm,兩盒間隙d=1.0 cm,兩盒間電壓 U=2.0 x 104 V,今將a粒子接

11、近間隙中心某點向D形盒內(nèi)以近似于零的初速度垂直于半徑的方向射入,求粒子在加速器內(nèi)運動的時間.不計粒子在電場中運動的時間Vmax=a粒子被加速的次數(shù)為那么a粒子在加速器中運動的總時間+_2血=斥肘上=訂=如H %旳=雲(yún)3.14 x 13 x 0.36-5=y. n'' s 心 4.2 X 10 s.答案:4.2 X 10-5 s11. (2021 大連高二檢測)如圖，在某裝置中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于xOy 所在紙面向外.某時刻在x=l o,y=O處，一質(zhì)子沿y軸負方向進入磁場；同一時刻，在x=-l o,y=O 處，一個a粒子進入磁場，速度方向與磁場垂直.不考慮質(zhì)子與a粒子的相互作用，設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為e( a粒子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的4倍，a粒子的電荷量是質(zhì)子電荷量的2倍).那么：Ti14*右(1) 如果質(zhì)子經(jīng)過坐標原點0,它的速度為多大？(2) 如果a粒子與質(zhì)子經(jīng)最短時間在坐標原點相遇，a粒子的速度應(yīng)為