学业分层测评第3章5.洛伦兹力的应用.docx

第 第 PAGE #页/共7页 第 第1页/共 7页 学业分层测评（十九） （建议用时：45分钟） ［学业达标］ （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（ ） 粒子的速率加倍，周期减半 粒子的速率不变，轨道半径减半 粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一 粒子的速率不变，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=笔和T= 镭， 可知r减半，T减半. TOC \o "1-5" \h \z 【答案】 BD 如图3-5-16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），则带电粒子的可能轨迹是（ ） 图 3-5-16 a B . b C. c D . d 【解析】 粒子带负电、磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，粒子应 沿顺时针旋转，故D正确. 【答案】 D 如图3-5-17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 （） 【导学号 图 3-5-17 A .将变阻器滑动头P向右滑动 B ?将变阻器滑动头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 【解析】 电子入射极板后，偏向A板，说明Eq>Bvq,由E =号可知，减 小场强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 动滑动头P并不能改变板间电压，故 A、B均错误. 【答案】 D （多选）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器， 其原理如图3-5-18 所示?这台加速器由两个铜质 D形盒Di、D2构成，其间留有空隙，下列说法正 确的是（） 图 3-5-18 A ?离子由加速器的中心附近进入加速器 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】 回旋加速器对离子加速时，离子是由加速器的中心附近进入加速 器的，故选项A正确，选项B错误；离子在磁场中运动时，洛伦兹力不做功， 所以离子的能量不变，故选项 C错误；D形盒Di、D2之间存在交变电场，当离 子通过交变电场时，电场力对离子做正功，离子的能量增加，所以离子的能量是 从电场中获得的，故选项D正确. 【答案】 AD 侈选）如图3-5-19所示是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电 场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强 度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝 P和记录粒子位置的胶片 A1A2. 平板S下方有磁感应强度为Bo的匀强磁场.则下列表述正确的是（ ） 图 3-5-19 A ?质谱仪是分析同位素的重要工具 B?速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的比荷越小 【解析】本题考查速度选择器及质谱仪的有关知识.由加速电场可知粒子 所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场水平向右，洛伦兹力水 平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外， B正确；粒子经过速度选择 器时满足qE= qvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于首，带电粒子进入 磁场做匀速圆周运动时有 R=囂，可见当v相同时，Rxf，所以可以用来区分 同位素，且R越大，比荷就越小，D错误. 【答案】 ABC 6 .如图3-5-20所示，在边长为2a的正二角形区域内存在方向垂直于纸面 向里的匀强磁场，一个质量为 m、电荷量为一q的带电粒子（重力不计）从AB边 的中点O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 AB边 的夹角为60。，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足（ ） 图 3-5-20 A. B>3mv3aq.3mv A. B> 3mv 3aq .3mv 3aq C. B> 3mv aq B. Bv 【解析】 粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，则粒子运动的半 径为ro= tan 30 *由「= mB得，粒子要能从AC边射出，粒子运动的半径r >ro，解 得b v wqm?，选项B正确. 【答案】 B 侈选）一个带电粒子以初速度V0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域. 设电场和磁场区域有明确的分界线， 且分 界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示.在图所示的几种情况中，可能出 现的是（） 【解析】 A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入 磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确；C图中粒子应顺时针转，错误?同理可 以判断B错误，D正确. 【答案】 AD 如图3-5-21所示，质量为m、电荷量为e的电子，由a点以速率v竖直 向上射入