洛倫茲力基礎(chǔ)練習(xí)

1、洛倫茲力基礎(chǔ)練習(xí)1、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，那么這束帶電粒子可能是（   ）A向右飛行的正離子束      B向左飛行的正離子束C向右飛行的負(fù)離子束     D向左飛行的負(fù)離子束2、一束幾種不同的離子, 垂直射入有正交的勻強(qiáng)磁場B1和勻強(qiáng)電場區(qū)域里, 離子束保持原運(yùn)動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn). 接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2, 發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束。如圖. 對這些離子, 可得出結(jié)論 A、  它們速度大小不同 &#

2、160;       B、它們都是正離子C、 它們的電荷量不相等      D、它們的荷質(zhì)比不相等3、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有三個(gè)帶電粒子，它們在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，其中1和2為質(zhì)子的軌跡，3為粒子（氦核）的軌跡三者的軌道半徑關(guān)系為R1R2R3，并相切于P點(diǎn)設(shè)v、a、T、F分別表示它們做圓周運(yùn)動的線速度、加速度、周期和所受的洛倫茲力的大小，則下列判斷正確的是（）Av1v2v3      Ba1a2a3

3、0;      CT1T2T3     DF1=F2=F34、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)電荷量絕對值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力)，從O點(diǎn)以相同的速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成角，則正、負(fù)粒子在磁場中A運(yùn)動時(shí)間相同B運(yùn)動軌跡的半徑相同C重新回到邊界時(shí)速度大小不同方向相同D重新回到邊界時(shí)與O點(diǎn)的距離相同5、圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場，其運(yùn)動軌跡如圖所示。若帶電粒子只受磁場力的作

4、用，則下列說法正確的是 (    )           Aa粒子速率最大          Bc粒子速率最大Ca粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長    D它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc6、如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速

5、度分別為（     ）A，            B，CB，          D， 7、如圖所示，在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的區(qū)域內(nèi)，電場方向豎直向下，電場強(qiáng)度大小為E，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一電子沿垂直電場方向和磁場方向以水平向右速度v0射入場區(qū)，則（    ）   A若，電子沿軌跡運(yùn)動

6、，射出場區(qū)時(shí)，速度v>v0    B若，電子沿軌跡運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v<v0    C若，電子沿軌跡運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v>v0    D若，電子沿軌跡運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v<v0 8、把擺球帶電的單擺置于勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，當(dāng)帶電擺球最初兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，相同的量是    （     ）A、小球受到的洛侖茲力           B

7、、擺線的拉力C、小球的動能                   D、小球的加速度9、如圖所示，用絲線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的絕緣帶電小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動，則兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)（     ）A小球的動能相同B絲線所受的拉力相同C小球所受的洛倫茲力相同D小球的向心加速度相同10、長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感強(qiáng)度

8、為B，板間距離也為L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：A使粒子的速度v<BqL/4m； B使粒子的速度v>5BqL/4m；C使粒子的速度v>BqL/m；D使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m。二、計(jì)算題11、長為l的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖3630所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離也為l，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子(不計(jì)重力)，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v 水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，求速度v的大小

9、應(yīng)滿足的條件12、一電子（e，m）以速度0與軸成30°角垂直射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)一段時(shí)間后，打在軸上的P點(diǎn)，如圖所示，則P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為多少？電子由O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時(shí)間為多少？13、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始釋放，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，該粒子離開磁場時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示,已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計(jì)求：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.14、（12分）下左圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電粒子從平板上的

10、狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域，最后到達(dá)平板上的P點(diǎn)。已知B、v以及P到O的距離l，不計(jì)重力，求此粒子的電荷q與質(zhì)量m之比。  15、如圖所示，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。求：   （1）該帶電粒子的電性；   （2）該帶電粒子的比荷。16、如圖所示，一個(gè)電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁

11、場時(shí)的速度方向與原來入射方向的夾角是30°，試計(jì)算： (1)電子的質(zhì)量m。(2)電子穿過磁場的時(shí)間t。17、如圖所示，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時(shí)速度方向和原來射入方向的夾角為=60°，求電子的質(zhì)量和穿越磁場的時(shí)間18、（12分）一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，不計(jì)重力。求:（1） 粒子做圓周運(yùn)動的半徑    （2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

12、                                      19、如圖所示，在軸的上方（的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度

13、方向垂直于磁場且與軸正方向的夾角，若粒子的質(zhì)量為，電荷量為，試求該粒子：（1）在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑；（2）在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。20、一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限，不計(jì)重力求：（1）粒子做圓周運(yùn)動的半徑R（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B21、如圖所示，一束電子流以速率v通過一個(gè)處于矩形空間的大小為B的勻強(qiáng)磁場，速度方向與磁感線垂直且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長為a和a電子剛好從矩形的相對的兩個(gè)頂點(diǎn)間通過，求：（1）電子在磁場中的飛行時(shí)間？電子的荷質(zhì)比q/

14、m22、電子質(zhì)量為m、電荷量為q，以速度v0與x軸成角射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后落在x軸上的P點(diǎn)，如圖所示，求：（1）OP的長度；電子從由O點(diǎn)射入到落在P點(diǎn)所需的時(shí)間t23、如圖所示，虛線所圍圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運(yùn)動的方向與原入射方向成角設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間的相互作用力及所受的重力求：（1）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t（2）圓形磁場區(qū)域的半徑r24、如圖所示，長為L、間距為d的平行金屬板間，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為

15、q的帶正電粒子(重力不計(jì))，從左側(cè)兩極板的中心處以不同速率v水平射入，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v應(yīng)滿足什么條件？           25、如圖所示，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，垂直穿過平面直角坐標(biāo)系的第I象限一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)的速度方向平行于x軸求：（1）作出粒子運(yùn)動的軌跡圖，判斷帶電粒子的電性；（2）A點(diǎn)與x軸的距離；（3）粒子由O點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間26、如圖所示，一質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電粒子，以某一

16、速度從邊長為L的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的入口A處，沿AB方向垂直磁場進(jìn)入，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子從C口射出磁場，求：（1）粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場的速度大小；（2）要使粒子從D口射出，粒子的速度大??；（3）從A進(jìn)入到C、D口射出兩種情況下，粒子所用時(shí)間之比1、AD 2、BD 3、解：A、C、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時(shí)半徑為，比荷相等時(shí)，r與v成正比，則有v1v2設(shè)帶電粒子的質(zhì)量和電量分別為m、q，則帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時(shí)周期為，T與比荷成反比，質(zhì)子與粒子的比荷之比為2：1，則有T1=T2T3由公式：v=，由于R2R3，T2T3，所以v2v3故A正確，C錯(cuò)誤B、粒子的加速度為，因

17、為v1v2，故有a1a2又：，T2T3，所以23，根據(jù)a=v，所以a2a3故B正確；D、根據(jù)公式：f洛=qvB，v1v2 所以F1F2故D錯(cuò)誤故選：AB4、BD 5、BC 6、AC 7、BC 8、CD 9、AD      10、【答案】AB【解析】由左手定則判得粒子在磁場中間向上偏，而作勻速圓周運(yùn)動，很明顯，圓周運(yùn)動的半徑大于某值r1時(shí)粒子可以從極板右邊穿出，而半徑小于某值r2時(shí)粒子可從極板的左邊穿出，現(xiàn)在問題歸結(jié)為求粒子能在右邊穿出時(shí)r的最小值r1以及粒子在左邊穿出時(shí)r的最大值r2，由幾何知識得：粒子擦著板從右邊穿出時(shí)，圓心在O點(diǎn)，有：r12L2+（r

18、1-L/2）2得r1=5L/4，又由于r1=mv1/Bq得v1=5BqL/4m，v>5BqL/4m時(shí)粒子能從右邊穿出。粒子擦著上板從左邊穿出時(shí)，圓心在O點(diǎn)，有r2L/4，又由r2mv2/Bq=L/4得v2BqL/4mv2<BqL/4m時(shí)粒子能從左邊穿出。綜上可得正確答案是A、B。11、解析：依題意粒子打在板上的臨界狀態(tài)如圖，由圖可以看出當(dāng)半徑rr1或rr2時(shí)粒子不能打在板上由幾何關(guān)系有r1l，rl2，故r2l.根據(jù)r，則v1，v2.那么欲使粒子不打在極板上，可使粒子速度v或v.12、；【解析】試題分析：帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，其軌跡如圖，根據(jù)洛倫茲力提供向心力則有，即  ,

19、從圖像可知圓心角為60°，即PO=r。即，所以   考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)評：此類題型考察了帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題，其關(guān)鍵問題在于確定粒子的軌跡。13、 14、設(shè)半徑為R，則由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有              粒子從平板上的狹縫O處垂直射入磁場，故OP是圓周直徑   得    15、（1）據(jù)題意，粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。  

20、;     據(jù)左手定則知粒子帶負(fù)電荷  （3分）   （2）由幾何關(guān)系：  （4分）       洛倫茲力提供向心力：（3分）       則粒子的比荷為：（2分） 16、 (1)電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示。由洛侖茲力提供向心力，則有：qvB=mv²/R2分由圖中幾何關(guān)系得：Rsin30°=d2分解得電子的質(zhì)量   m=

21、2edB/v2分(2)電子做勻速圓周運(yùn)動的周期為T=2R/v2分則穿出磁場的時(shí)間為 t=T/12=d/3v2分17、解：粒子的運(yùn)動軌跡圖如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有：根據(jù)洛倫茲力提供向心力得，解得電子的質(zhì)量電子的周期所以電子穿越磁場的時(shí)間答：電子的質(zhì)量為，穿越磁場的時(shí)間為18、解：由射入、射出點(diǎn)的半徑可找到圓心O/， （1）據(jù)幾何關(guān)系有-6分（2）據(jù)洛侖茲力提供向心力 -6分 19、解：（1）根據(jù)洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有（2分）解得（2分）（2）設(shè)粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動的周期為，則（2分）根據(jù)運(yùn)動軌跡分析可知，（2分），聯(lián)立解得（2分）20、解：（1）由入射和出射位置

22、可圓心的位置，據(jù)幾何關(guān)系有R=（2）據(jù)洛侖茲力提供向心力R=，得B=21、解：（1）畫出運(yùn)動軌跡，如圖所示由幾何關(guān)系：R=2a；1、設(shè)圓心角為sin= =故時(shí)間為：t=2、洛倫茲力提供向心力，有evB=m解得：=答：1、電子在磁場中的飛行時(shí)間為2、電子的荷質(zhì)比為22、解：過O點(diǎn)和P點(diǎn)作速度方向的垂線，兩線交點(diǎn)C即為電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的圓心，電子運(yùn)動軌跡如圖所示；（1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv0B=m，解得電子軌道半徑：R=，由幾何知識得：OP=2Rsin=sin；由圖示可知，電子做圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的圓心角：=2，電子做圓周運(yùn)動的周期：T=，電子

23、在磁場中運(yùn)動的時(shí)間：t=T=×=；答：（1）OP的長度為sin；電子從由O點(diǎn)射入到落在P點(diǎn)所需的時(shí)間23、解：（1）如圖根據(jù)幾何關(guān)系，可以知道電子在磁場中做圓周運(yùn)動對圓心轉(zhuǎn)過的角度=則電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間：t=（2）電子在磁場中受到的洛倫茲力提供電子做勻速圓周運(yùn)動的向心力即：由此可得電子做圓周運(yùn)動的半徑R=由題意知，由圖根據(jù)幾何關(guān)系知：解得磁場的半徑：答：（1）電子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑R=；（2）圓形磁場區(qū)域的半徑r=24、解析：設(shè)粒子剛好打在上極板左邊緣時(shí)(如圖所示)R1，-（2分）又R1，解得v1. -（2分）設(shè)粒子剛好打在上極板右邊緣時(shí)，由圖知：R22L2(R2)2，-（2分）所以R2，-（1分）又R2，解得v2. -（1分）綜上分析，要使粒子不打在極板上，其入射速率應(yīng)滿足以下條件：v<或v>.25、考點(diǎn)：  帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力 專題：  帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題分析：  （1）根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動軌跡，應(yīng)用左手定則判斷粒子電性；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后求出A到x軸的距離；（3）根據(jù)圓心角與周期的關(guān)系求出運(yùn)動