2019-2020年高中物理 5.6洛倫茲力與現(xiàn)代科技自我小測 滬科版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 5.6洛倫茲力與現(xiàn)代科技自我小測 滬科版選修3-1.doc
2019-2020年高中物理 5.6洛倫茲力與現(xiàn)代科技自我小測 滬科版選修3-11兩個粒子,電荷量相同,在同一勻強磁場中受磁場力而做勻速圓周運動()A若速率相等,則半徑必相等B若動能相等,則周期必相等C若質(zhì)量相等,則周期必相等D若質(zhì)量與速度的乘積大小相等,則半徑必相等2如下圖所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120角,若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是()A.,正電荷 B.,正電荷C.,負電荷 D.,負電荷3如圖所示為一“濾速器”裝置的示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場,使所選電子仍能夠沿水平直線OO運動,由O射出。不計重力作用,可能達到上述目的的辦法是()A使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向里B使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向里C使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向外D使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向外4下圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡。室中勻強磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里),由此可知此粒子()A一定帶負電B可能帶負電也可能帶正電C可能是從上而下穿過該鉛板D一定是從下而上穿過該鉛板5三個相同的帶電小球1、2、3,在重力場中從同一高度由靜止開始落下,其中小球1通過一附加的水平方向勻強電場,小球2通過一附加的水平方向勻強磁場。設(shè)三個小球落到同一高度時的動能分別為E1、E2和E3,忽略空氣阻力,則()AE1E2E3 BE1E2E3CE1E2E3 DE1E2E36一個帶正電的小球以速度v0沿光滑的水平絕緣桌面向右運動,飛離桌子邊緣后,通過勻強磁場區(qū)域,落在地板上,磁場方向垂直紙面向里,如右圖所示,其水平射程為s1,落地速度為v1,撤去磁場后,其他條件不變,水平射程為s2,落地速度為v2,則()As1s2 Bs1s2Cv1v2 Dv1v27如圖為質(zhì)譜儀的示意圖。速度選擇器部分的勻強電場場強E1.2105 V/m,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B10.6 T。偏轉(zhuǎn)分離器的磁感應(yīng)強度為B20.8 T。求:(1)能通過速度選擇器的粒子速度有多大?(2)質(zhì)子和氘核進入偏轉(zhuǎn)分離器后打在底片上的條紋之間的距離d為多少?參考答案1解析:因為粒子在磁場中做圓周運動的半徑rmv/qB,周期T2m/qB,又粒子電荷量相同又在同一磁場中,所以q、B相等,r與m、v有關(guān),T只與m有關(guān),所以C、D正確。答案:CD2解析:從“粒子穿過y軸正半軸后”可知粒子向右側(cè)偏轉(zhuǎn),洛倫茲力指向運動方向的右側(cè),由左手定則可判定粒子帶負電荷,作出粒子運動軌跡示意圖如圖所示。根據(jù)幾何關(guān)系有rrsin30a,再結(jié)合半徑表達式r可得,故C正確。答案:C3解析:要使電子沿直線OO射出,則電子必做勻速直線運動,電子受力平衡。在該場區(qū),電子受到電場力和洛倫茲力,要使電子二力平衡,則二力方向為豎直向上和豎直向下。A選項電子所受電場力豎直向上,由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下,滿足受力平衡。同理,D選項也滿足受力平衡。所以A、D選項正確。答案:AD4解析:穿過鉛板后要損失機械能,即速度減小,因此半徑要減小,由此判斷粒子從下往上穿過,帶正電。答案:D5解析:三小球下落,在下落過程中,重力對三球均做功,但1球過電場,電場力要對小球做正功,2球過磁場,只有重力做功,3球也只有重力做功,所以由動能定理可知,E1mghWE,E2E3mgh所以E1E2E3。答案:B6解析:帶正電的小球運動過程洛倫茲力不做功,據(jù)動能定理知兩種情況不均為mghmv2,所以v1v2,故C正確;帶電小球在空間磁場中運動時洛倫茲力的水平分力做正功,豎直分力做負功,二者代數(shù)和為零,但水平速度要增加,豎直速度要減小,落地時間增大,所以水平射程s1s2,B正確。答案:BC7解:(1)能通過速度選擇器的離子所受電場力和洛倫茲力等大反向。即qB1vqE,v m/s2105 m/s。(2)粒子進入磁場B2后做圓周運動,洛倫茲力提供向心力。qB2vm,則R。設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m,則氘核質(zhì)量為2m,質(zhì)子和氘核的帶電荷量均為e,則:d225.2103 m。