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3-11兩個(gè)粒子，電荷量相同，在同一勻強(qiáng)磁場中受磁場力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)()A若速率相等，則半徑必相等B若動(dòng)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)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(fù)是()A.，正電荷 B.，正電荷C.，負(fù)電荷 D.，負(fù)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(jìn)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(qiáng)磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO運(yùn)動(dòng)，由O射出。不計(jì)重力作用，可能達(dá)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(qiáng)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(fù)電B可能帶負(fù)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(gè)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(qiáng)電場，小球2通過一附加的水平方向勻強(qiáng)磁場。設(shè)三個(gè)小球落到同一高度時(shí)的動(dòng)能分別為E1、E2和E3，忽略空氣阻力，則()AE1E2E3 BE1E2E3CE1E2E3 DE1E2E36一個(gè)帶正電的小球以速度v0沿光滑的水平絕緣桌面向右運(yùn)動(dòng)，飛離桌子邊緣后，通過勻強(qiáng)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(qiáng)電場場強(qiáng)E1.2105 V/m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B10.6 T。偏轉(zhuǎn)分離器的磁感應(yīng)強(qiáng)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(jìn)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?yàn)榱Ｗ釉诖艌鲋凶鰣A周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)，由左手定則可判定粒子帶負(fù)電荷，作出粒子運(yùn)動(dòng)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(dá)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(yùn)動(dòng)，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?yàn)樨Q直向上和豎直向下。A選項(xiàng)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(xiàng)也滿足受力平衡。所以A、D選項(xiàng)正確。答案：AD4解析：穿過鉛板后要損失機(jī)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(dòng)能定理可知，E1mghWE，E2E3mgh所以E1E2E3。答案：B6解析：帶正電的小球運(yùn)動(dòng)過程洛倫茲力不做功，據(jù)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力的水平分力做正功，豎直分力做負(fù)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(shí)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(jìn)入磁場B2后做圓周運(yùn)動(dòng)，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。