2019-2020学年高中物理课时分层作业16磁吃运动电荷的作用--洛伦兹力含解析教科版选修3-1.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 7 页 课时分层作业(十六) 磁场对运动电荷的作用洛伦兹力课时分层作业(十六) 磁场对运动电荷的作用洛伦兹力 基础达标练 (时间:15 分钟 分值:50 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分) 1如图所示的各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的 关系正确的是( ) A B C D B 根据左手定则,A中F方向应向上,B中F方向向下, A错误, B正确C、D中都是vB,F 0,C、D 错误 2 (多选)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场 取坐标如图, 一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动
2、方向始终不发生偏转,不计重力的影响, 电场强度E和磁感应强度B的方向可能是( ) AE和B都沿x轴方向 BE沿y轴正向,B沿z轴正向 CE沿z轴正向,B沿y轴正向 DE、B都沿z轴方向 AB 本题没有说明带电粒子的带电性质,为便于分析,假定粒子带正电A 选项中,磁 场对粒子作用力为零,电场力与粒子运动方向在同一直线上,运动方向不会发生偏转;B 选项 中,电场力方向向上,洛伦兹力方向向下,当这两个力平衡时,粒子运动方向可以始终不变 ; C 选项中,电场力、洛伦兹力都沿z轴正方向,粒子将做曲线运动;D 选项中,电场力沿z轴方 向,洛伦兹力沿y轴方向,两力不可能平衡,粒子将做曲线运动如果粒子带负电,
3、仍有上 述结果 3(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场中,分离为 1、2、3 三束,则下列判断正确的是 ( ) 第 - 2 - 页 共 7 页 A1 带正电 B1 带负电 C2 不带电 D3 带负电 ACD 根据左手定则,带正电的粒子左偏,不偏转说明不带电,带负电的粒子向右偏, 因此选 A、C、D. 4.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹 上的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带 电荷量不变)从图中情况可以确定( ) A粒子从a到b,带正电B粒子从a到b,带负电 C粒子从b到a,带正电D粒子从
4、b到a,带负电 D 垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用,使粒子做匀速圆周运动, 半径R.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量减小,又据Ekmv2知,v在减小, mv qB 1 2 故R减小,可判定粒子从b向a运动;另据左手定则,可判定粒子带负电 5.如图所示,有界匀强磁场边界线SPMN,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所需的时间分别为t1、t2,则t1t2为( ) A13B43 C11D32 D 画出运动轨迹,过a点的粒子转过 90,过b点的粒
5、子转过 60,故选项 D 正确 6(多选)一个带正电的小球沿光滑绝缘的水平桌面向右运动,小球离开桌面后进入一水 平向里的匀强磁场,已知速度方向垂直于磁场方向,如图所示,小球飞离桌面后落到地板上, 设飞行时间为t1,水平射程为x1,着地速度为v1.撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间 为t2,水平射程为x2,着地速度为v2.则下列论述正确的是( ) 第 - 3 - 页 共 7 页 Ax1x2Bt1t2 Cv1和v2大小相等Dv1和v2方向相同 ABC 当桌面右边存在磁场时,在小球下落过程中由左手定则知,带电小球受到斜向右 上方的洛伦兹力作用,此力在水平方向上的分量向右,竖直方向上的分量向上,因
6、此小球水 平方向上存在加速度,竖直方向上加速度at2、x1x2,A、B 正确;洛伦兹力对小 球不做功,故 C 正确;两次小球着地时速度方向不同,故 D 错误 二、非选择题(14 分) 7如图所示,两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的质子以速度v0从O点 垂直射入已知两板之间距离为d,板长为d,O点是NP板的正中点,为使粒子能从两板之间 射出,试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q,质量为 m) 解析 如图所示,由于质子在O点的速度垂直于板NP,所以粒子在磁场中做圆周运动 的圆心O一定位于NP所在的直线上如果直径小于ON,则轨迹将是圆心位于ON之间的一 段半圆弧 (1)如果
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