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一、单选题(选择题)1. 如图为磁流体发电机的示意图，流体中的正、负离子均受到匀强磁场的作用，向M、N两金属极板运动。
下列说法正确的是（）A．正离子向M极偏转，负离子向N极偏转B．正离子向N极偏转，负离子向M极偏转C．正、负离子均向N极偏转D．正、负离子均向M极偏转2. 两种不计重力的带电粒子M和N，以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是A．M带正电，N带负电B．洛伦兹力对M、N做正功C．M的荷质比小于N的荷质比D．M的运行时间小于N的运行时间3. 下面说法中，正确的是（）A．磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向B．磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向C．通电导线在磁场中一定受安培力D．洛伦兹力可以对运动电荷做正功4. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），一电子以某一初速度对准磁场区域的圆心射入磁场，偏转后离开磁场区域。
若想让电子在磁场中运动时间为原来的1.5倍，则入射速度应变为原来的几倍（其他条件不变）（）A．1.5D．倍B．倍C．倍5. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（）A．牛顿测出了引力常量B．法拉第发现了电荷之间的相互作用规律C．安培导出了磁场对运动电荷的作用力公式D．伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性6. 如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L，偏转角度均为，则等于（不计重力）（）A．B．C．D．7. 如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（）A．电子在磁场中做类平抛运动B．电子在磁场中运动的时间t=C．洛伦兹力对电子做的功为BevhD．电子在N处的速度大小也是v8. 如图所示，在直角三角形abc区域中，有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。
4.洛伦兹力的应用课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果粒子又垂直进入另一个磁感应强度是原来2倍的匀强磁场中,则( )A.粒子的速率加倍,周期减半B.粒子的速率不变,轨道半径减半C.粒子的速率减半,轨道半径为原来的四分之一D.粒子的速率不变,周期减半,故粒子速率不变,再由r=mvqB 和T=2πmqB,可知r减半,T减半。
2.如图所示,带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出,若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面向里),则带电粒子的轨迹可能是( )A.aB.bC.cD.d,根据左手定则,粒子应沿顺时针旋转,故D正确。
3.如图所示,一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是( )A.将滑动变阻器滑片P向右滑动B.将滑动变阻器滑片P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大可知,减小电场,偏向A板,说明Eq>Bvq,由E=Ud强度E的方法有增大板间距离,和减小板间电压,故C错误,D正确;而移动滑片P并不能改变板间电压,故A、B均错误。
4.如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于、电荷量为q的带电粒子,从x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。
不计重力的影响。
由这些条件可知( )A.不能确定粒子通过y轴时的位置B.不能确定粒子速度的大小C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D.以上三个判断都不对y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场,故带电粒子一定在磁场中运动了14个周期,从y轴上距O为x0处射出,圆心角为90°。
由r=mvBq 可得v=Bqrm=Bqx0m,可求出粒子在磁场中运动时的速度大小,又有T=2πx0v =2πmBq,可知粒子在磁场中运动所经历的时间。
高中物理第三章磁场第5节洛伦兹力的应用练习含解析教科版选修311203132一、单项选择题1.如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直，穿过b点的粒子，其速度方向与MN成60°角．设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1、t2，则t1∶t2为( )A．1∶3B．4∶3C．1∶1 D．3∶2解析：a粒子的偏向角为90°，b离子的偏向角为60°，即a、b离子做圆周运动的圆心角分别为90°、60°，由t＝θ2πT知，t1t2＝π2π3＝32，D项正确．答案：D2.两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示．粒子a 的运动轨迹半径为r 1，粒子b 的运动轨迹半径为r 2，且r 2＝2r 1，q 1、q 2分别是粒子a 、b 所带的电荷量，则( )A ．a 带负电、b 带正电、q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1B ．a 带负电、b 带正电、q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2C ．a 带正电、b 带负电、q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1D ．a 带正电、b 带负电、q 1m 1∶q 2m 2＝1∶1解析：根据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出a 、b 分别带正、负电，根据半径之比可计算出q 1m 1∶q 2m 2为2∶1.答案：C3.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步．如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A 、C 板间，如图所示．带电粒子从P 0处以速度v 0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周被加速两次B ．带电粒子每运动一周P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸有关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化解析：由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A 错误；由R ＝mv qB 和Uq ＝12mv 22－12mv 21可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B 错误；由v ＝qBRm可知，加速粒子的最大速度与D 形盒的半径R 有关，C 正确；由T ＝2πmBq可知，粒子运动的周期不随v 而变，故D 错误．答案：C4.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v 从P 处沿PQ 方向进入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，从N 处离开磁场，若电子质量为m ，带电荷量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．电子在磁场中运动的时间t ＝d vB ．电子在磁场中运动的时间t ＝hvC ．洛伦兹力对电子做的功为BevhD ．电子在N 处的速度大小也是v解析：洛伦兹力不做功，所以电子在N 处速度大小也为v ，D 正确，C 错误，电子在磁场中的运动时间t ＝PN ︵v ≠d v ≠hv，A 、B 错误．答案：D5.如图所示是磁流体发电机示意图，两块面积均为S 的相同平行金属板M 、N 相距为L ，板间匀强磁场的磁感应强度为B ，等离子体(即高温下的电离气体，含有大量的正、负离子，且整体显中性)以速度v 不断射入两平行金属极板间，两极板间存在着如图所示的匀强磁场．关于磁流体发电机产生的电动势E 的大小，下列说法不正确的是( ) A ．与等离子体所带的电荷量成正比 B ．与等离子体速度v 的大小成正比 C ．与两板间的距离的大小成正比D ．与两板间匀强磁场的磁感应强度的大小成正比解析：当粒子所受洛伦兹力与电场力平衡时，板间电压达到稳定，此时，qvB ＝q ·U L，则U ＝BLv .可知A 说法不正确，故正确答案为A.答案：A二、多项选择题6．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( ) A ．a 粒子动能最大 B ．c 粒子速率最大C ．a 粒子在磁场中运动时间最长D ．它们做圆周运动的周期T a <T b <T c解析：由运动轨迹可知r a <r b <r c ，根据r ＝mvqB，可知v c >v b >v a ，A 错误，B 正确；根据运动轨迹对应的圆心角及周期公式，可知它们的周期相等，a 粒子在磁场中运动时间最长，C 正确，D 错误． 答案：BC7.如图所示，在一个圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．速率不同的一束质子从边缘的M 点沿半径方向射入磁场区域，关于质子在磁场中的运动下列说法正确的是( ) A ．运动轨迹越长的，运动时间越长 B ．运动轨迹越短的，运动时间越长 C ．运动速率大的，运动时间越长 D ．运动速率小的，运动时间越长解析：根据质子在磁场中的运动情况作出不同速率的质子的运动轨迹如图所示，由图和r ＝mv qB可知，质子的运动速率v 1>v 2，显然运动轨迹s 1>s 2，θ1<θ2，且质子的运动时间t ∝θ，正确答案为B 、D 项．答案：BD8.1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )A ．离子由加速器的中心附近进入加速器B ．离子由加速器的边缘进入加速器C ．离子从磁场中获得能量D ．离子从电场中获得能量解析：回旋加速器的两个D 形盒间隙分布有周期性变化的电场，不断地给带电粒子加速使其获得能量；而D 形盒处分布有恒定不变的磁场，具有一定速度的带电粒子在D 形盒内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动；洛伦兹力不做功，故不能使离子获得能量；离子源在回旋加速器的中心附近进入加速器，所以正确选项为A 、D. 答案：AD 9.如图所示，在x 轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为B2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O 以与x 轴成30°角的速度斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R .则( ) A ．粒子经偏转一定能回到原点OB ．粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2C ．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm3qBD ．粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进3R解析：由r ＝mv qB可知，粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2，选项B 正确；粒子完成一次周期性运动的时间t ＝16T 1＋16T 2＝πm 3qB ＋2πm 3qB ＝πmqB，选项C 错误；粒子第二次射入x 轴上方磁场时沿x 轴前进l ＝R ＋2R ＝3R ，则粒子经偏转不能回到原点O ，选项A 错误，D 正确． 答案：BD10.为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前、后两个内侧固定有金属板作为电板，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U .若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是( )A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B ．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D ．污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关解析：由左手定则可判断出正离子较多时，正离子受到洛伦兹力使其向后表面偏转聚集而导致后表面电势升高，故A 错误．同理，负离子较多时，负离子向前表面偏转聚集而导致前表面电势降低，故B 正确．设前后表面间最高电压为U ，则qU b＝qvB ，所以U ＝vBb ，所以U 与离子浓度无关，故C 错误．而Q ＝Sv ＝vbc ，所以Q ＝Uc B，故D 正确． 答案：BD 三、非选择题11.如图所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场．带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，最后打在金属板上．忽略重力的影响，求： (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R ； (2)从开始运动到打在金属板上所用的时间．解析：(1)出电场时，由动能定理得Uq ＝12mv 2进入磁场后做匀速圆周运动，有qvB ＝mv 2R联立得R ＝1B 2Umq.(2)在电场中加速时d ＝12at 21，其中a ＝Uqdm在磁场中的偏转时间t 2＝T 2＝πR v ＝πmqB联立得t ＝t 1＋t 2＝2md 2Uq ＋πmqB.答案：(1)1B 2Um q (2) 2md 2Uq ＋πmqB12.回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以使在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过窄缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，离子源置于盒的圆心附近，若离子源射出的离子电荷量为q 、质量为m ，离子最大回旋半径为R max ，其运动轨迹如图所示．问： (1)盒内有无电场？(2)离子在盒内做何种运动？(3)所加交流电频率应是多大，离子角速度为多大？ (4)离子离开加速器时速度为多大，最大动能为多少？解析：(1)D 形盒由金属导体制成，具有屏蔽外电场作用，盒内无电场． (2)带电粒子在盒内做匀速圆周运动，每次加速之后半径变大．(3)离子在电场中运动时间极短，因此高频交流电频率要等于离子回旋频率．因为T ＝2πmqB，回旋频率f ＝1T ＝qB 2πm ，角速度ω＝2πf ＝qB m.(4)离子最大回旋半径为R max ，由牛顿第二定律得qv max B ＝mv 2maxR max ，故v max ＝qBR max m，最大动能E kmax＝12mv 2max ＝ q 2B 2R 2max2m. 答案：(1)无 (2)匀速圆周运动 (3)qB 2πm qBm(4)qBR max m q 2B 2R 2max 2m。
课后集训基础达标1.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则（ ） A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子速率不变，轨道半径减半C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4D.粒子速率不变，周期减半解析：由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，再由r ＝qB m v和T ＝qBm π2，可知r 减半，T 减半.答案：BD2.如图6-3-15所示，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场的磁感应强度为B ，粒子经过a 点时，速度与直线ab 成角，ab 与磁场垂直，ab 间的距离为d ，若粒子能从b 点经过，则粒子从a 到b 所用的最短时间为…（ ）图6-3-15A.qBmπ2 B.qBmπ C.qBm3π2 D.qBm3π 解析：作出圆周运动的圆心，由几何关系知，最短时间为31周期. 答案：C3.有三束粒子，分别是质子p(11H)、氚核(31H)和α粒子(42He)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(磁场方向垂直纸面向里)，图6-3-16的四个图中，能正确表示出这三束粒子的运动轨迹的是（ ）解析：三束粒子以相同的速度沿垂直于磁场方向进入匀强磁场，因此粒子做匀速圆周运动，则qvB ＝mr v 2，所以r = qBm v .因此它们的半径大小之比为： R 1∶R 氚∶R α＝aap P q m q m q m ::氚氚＝1∶3∶2，由此可判断出C 选项正确. 答案：C4.用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可采用下列哪几种方法（ ）图6-3-16A.将其磁感应强度增大为原来的2倍B.将其磁感应强度增大为原来的4倍C.将D 形金属盒的半径增大为原来的2倍D.将D 形金属盒的半径增大为原来的4倍解析：E k ＝21mv 2，r =qB m v ，故E k ＝mqBR 2)(21.答案：AC5.如图6-3-17所示，正方形区域ab cd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从a d 边的中点m 沿着既垂直于a d 边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab 边中点n 射出磁场.将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ）图6-3-17A.在b 、n 之间某点B.在n 、a 之间某点C.在a 点D.在a 、m 之间某点解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当氢核垂直于ad 边从中点m 射入，又从ab 的中点n 射出，则速度必垂直于ab 边，a 点为圆心，且r =qBm v.当磁场的磁感应强度变为原来的2倍，则半径变为原来的21，氢核从a 点垂直于ad 边射出，所以选项C 正确. 答案：C6.如图6-3-18所示，在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示，有一束速率各不相同的质子从A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（ ）图6-3-18A.运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大B.运动时间越长的，其轨迹越长C.运动时间越短的，射出磁场时，速率越小D.运动时间越短的，射出磁场时，速度方向偏转越小 解析：由t =πθ2×T 可知，A 、D 正确. 答案：AD7.图6-3-19所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v =BE，那么（ ）图6-3-19A.带正电粒子必须沿ab 方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B.带负电粒子必须沿ba 方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C.不论粒子电性如何，沿ab 方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D.不论粒子电性如何，沿ba 方向从右侧进入场区，都能沿直线通过 解析：按四个选项要求让粒子进入，洛伦兹力与电场力等大反向抵消了的就能沿直线匀速通过磁场. 答案：AC综合运用8.图6-3-20是磁流体发电机原理示意图.A 、B 极板间的磁场方向垂直于纸面向里.等离子束从左向右进入板间.下列说法正确的是（ ）图6-3-20A.A 板电势高于B 板，负载R 中电流向上B.B 板电势高于A 板，负载R 中电流向上C.A 板电势高于B 板，负载R 中电流向下D.B 板电势高于A 板，负载R 中电流向下解析：等离子束指的是含有大量正、负离子，整体呈中性的离子流，进入磁场后，正离子受到向上的洛伦兹力向A 板偏，负离子受到向下的洛伦兹力向B 板偏.这样正离子聚集在A 板，而负离子聚集在B 板，A 板电势高于B 板，电流方向为A →R →B . 答案：C9.如图6-3-21所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a 处沿水平方向射入，电子的初速都是v 0，在电场力作用下，刚好从图中c 点射出，射出速度为v .现保持电场不变，再加一个图示方向的匀强磁场，使电子刚好从图中d 点射出，c 、d 两点的位置相对于中线ab 是对称的.则从d 点射出的每个电子的速度是_______.图6-3-21解析：根据动能定理得，从c 点飞出时，qU =21mv 2- 21mv 02，从d 点飞出时，-qU = 21mv ′2- 21mv 02，解得v ′= 2202v v -. 答案：2202v v -10.两块金属a 、b 平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v 0从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图6-3-22所示.已知板长L =10 cm ，两板间距d=3.0 cm ，两板间电势差U =150 V ，v 0=2.0×107m/s.图6-3-22（1）求磁感应强度B 的大小；（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？（电子所带电荷量的大小与其质量之比me=1.76×1011 C/kg ，电子电荷量的大小e =1.60×10-19 C ） 解析：（1）电子进入正交的电磁场不发生偏转，则满足 Bev 0=e dUB =dv U0=2.5×10-4 T. （2）设电子通过场区偏转的距离为y 1y 1=21at 2=20221v l md eU ⋅⋅=1.1×10-2 mΔE k =eEy 1=dUey 1=8.8×10-18 J=55 eV. 答案：（1）B=2.5×10-4 T （2）1.1×10-2 m ，55 eV 11.如图6-3-23所示，PN 和MQ 两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板间距离及P N 和MQ 长均为d ，一带正电的质子从PN 板的正中间O 点以速度v 0垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度B 的大小.（已知质子带电荷量为e ，质量为m ）图6-3-23解析：分析质子在磁场中运动，寻找质子射出两板间的条件.由左手定则确定，质子向上偏转，所以质子能射出两板间的条件是：B 较弱时，质子从M 点射出，如右图所示，此时轨道的圆心为O ′，由平面几何知识得R 2=d 2+(R -2d )2，得：R =45d . 质子在磁场中有ev 0B ＝m Rv 20，所以R =eB mv 0即45d =10eB m v ，B 1=edmv 540 B 较强时，质子从N 点射出，此时质子运动了半个圆周，轨道半径即4,4510d R eB mv d ='=，所以：24eB m v d =，即ed mv B 024=. 综合上述两种情况，B 的大小为edmv B ed mv 00454≤≤. 答案：edmv B ed mv 00454≤≤拓展探究图6-3-2412.如图6-3-24所示，在直径为d 的圆形区域内存在均匀磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电荷量为q 、质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0，方向与AC 成α角.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示，求该匀强磁场的磁感应强度B 的大小.解析：设粒子在磁场中圆周运动半径为R ，其运动轨迹如下图所示，O 为圆心，则有：qv 0B =m Rv2①又设AO 与AD 的夹角为γ，由几何关系知：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++==④2π③cos ②cos 2γβαβγAD d AD R 由②③④可得：R =)sin(2cos βαβ+d ，代入①式得：B =ββαcos )sin(20qd mv +.答案：ββαcos )sin(20qd mv +。
高中物理 6.3 洛伦兹力的应用 每课一练 鲁科版选修311.有三束粒子，分别是质子（p ）、氚核（H 31）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.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v 0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(2-2)Bqd /m ；②若粒子带负电，最大速度为(2+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2Bqd /2m 。
以上说法中正确的是A.只有①B.只有③C.只有④D.只有①②3.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.aB v 23，正电荷 B.aB v 2，正电荷 C.aB v 23，负电荷 D.aBv2，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。
高二物理补充练习(8)1．带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是( )A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B ．如果把+q 改为-q 且速度方向改变,大小不变，则洛伦兹力的大小，方向均不变C ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直D ．粒子只受到洛伦兹力作用，运动的动能、速度均不变 2．如图所示，水平导线中有恒定电流通过，导线正下方电子初速度方向与电流方向相同，其后电子将( )A ．沿a 运动，轨迹为圆B ．沿a 运动，曲率半径越来越小C ．沿a 运动，曲率半径越来越大D ．沿b 运动，曲率半径越来越小3． 三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为：A ．1：1：1B ．1：2：3C ．3：2：1D ．1：2：3 4. 如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t ，若加上磁感应强度为B 垂直纸面向外的的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原来的方向60o ，利用以上数据可以求出下列物理量中的：（ ）A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动的半径5．同位素离子以相同的速率从a 孔射入正方形空腔中，空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示．如果从b 、c 射出的离子质量分别为m 1、m 2，打到d 点的离子质量为m 3，则下列判断正确的是A ．m 1＞m 2＞m 3B ．m 3＞m 2＞m 1C ．m 1：m 2＝1：2D ．m 2：m 3＝2：1 6. 在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P 点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a 、b 、c （不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用t a 、t b 、t c 分别表示a 、b 、c 通过磁场的时间；用r a 、r b 、r c 分别表示a 、b 、c 在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是（ ）A ．t a =t b ＞t cB ．t c ＞t b ＞t aC ．r c ＞r b ＞r aD ．r b ＞r a ＞r c7.如图所示，abcd 为一正方形边8.界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L ，三个粒子以相同的速度从a 点沿对角线方向射入，粒子1从b 点射出，粒子2从c 点射出，粒子3从cd 边垂直射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用．根据以上信息，可以确定A ．粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电B ．粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1C ．粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为4∶1D ．粒子3的射出位置与d 点相距L/28.如图，一质量为m ，带电量为-q 的粒子（不计重力）从原点O 处沿Oy 方向以初速度v 0射出，若加一个与xOy 平面内垂直，且无限大的匀强磁场，使该粒子能在xOy 平面内运动并达到a 点，a 点B a b cd a b的坐标为（x 0,y 0)，求这个匀强磁场的方向如何？磁感应强度B 多大？9．如图所示，在xoy 平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感强度为B ，一带电量为+q 的粒子，质量为m ，从O 点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x 、y 轴的交点A 、B 到O 点的距离分别为a 、b ，试求： （1）初速度方向与x 轴正向所成夹角θ．（2）初速度的大小．10．边长为100cm 的正三角形光滑且绝缘的刚性框架ABC 固定在光滑的水平面上，如图内有垂直于框架平面B ＝0．5T 的匀强磁场．一质量m=2×10-4kg ，带电量为q=4×10－3C 小球（不计重力），从BC 的中点小孔P 处以某一大小的速度垂直于BC 边沿水平面射入磁场，设小球与框架相碰后不损失动能，求：（1）为使小球在最短的时间内从P 点出来，小球的入射速度v 1是多少？（2）若小球以v 2=1m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？Ox y A B。
第一章分层作业5 洛伦兹力的应用A级必备知识基础练1.(江苏高二期末)质谱仪的原理图如图所示,虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中,C、D间有一荧光屏。
同位素离子源产生电荷量相同的离子a、b,a、b无初速度进入加速电场,经同一电压加速后,垂直进入磁场,a恰好打在荧光屏C点,b恰好打在荧光屏D点。
不计离子重力,则( )A.a、b带负电荷B.a的质量比b的大C.a在磁场中的运动速度比b的大D.a在磁场中运动的时间比b的长2.(重庆南开中学高二期末)霍尔元件的用途非常广泛,可制造测量磁场的磁场计和测量直流大电流的电流表以及功率计、乘法器,也可用于自动化检测装置,将位移、压力、速度、加速度、流量等非电学量转换成电学量。
如图所示,在一个很小的矩形半导体薄片上,制作E、F、M、N四个电极板,就做成了一个霍尔元件。
在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为U H。
已知半导体薄片中的载流子为负电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的是( )A.N极板电势高于M极板电势B.磁感应强度越大,M、N间电势差越大C.将磁场方向变为与电流方向平行,U H不变D.将磁场和电流都改为反向,N极板电势高于M极板电势3.(北京八中高二期末)实验室中有一种污水流量计,其原理可以简化为如图所示的模型:废液内含有大量正、负离子,从直径为d的圆柱形容器右侧流入,左侧流出,流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。
空间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,下列说法正确的是( )A.带正电离子所受洛伦兹力方向向上B.b、a两点电压U ba会一直变大C.污水流量计的流量与圆柱形容器直径无关D.只需要再测出b、a两点电压就能够推算废液的流量值Q4.(北京海淀高二期末)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图所示,一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品薄片放在沿y轴正方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
