高中物理 第3章 打開(kāi)電磁學(xué)的大門(mén) 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1

《高中物理 第3章 打開(kāi)電磁學(xué)的大門(mén) 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 打開(kāi)電磁學(xué)的大門(mén) 第3節(jié) 洛倫茲力的應(yīng)用學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

洛倫茲力的應(yīng)用 (建議用時(shí)：45分鐘) 1．如圖3310所示是陰極射線管的示意圖，接通電源后，會(huì)有電子從陰極K射向陽(yáng)極A，并在熒光屏上形成一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中可行的是(　　) 圖3310 A．加一方向平行紙面向上的磁場(chǎng) B．加一方向平行紙面向下的磁場(chǎng) C．加一方向垂直紙面向里的磁場(chǎng) D．加一方向垂直紙面向外的磁場(chǎng) 【解析】　要使熒光屏上的亮線向下偏轉(zhuǎn)，就是使電子向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則由于電子帶負(fù)電，所以四指應(yīng)指向左，拇指指向下，可得手心朝外，即應(yīng)加一方向垂直紙面向里的磁場(chǎng)． 【答案】　C 2．顯像管是電視機(jī)中的一個(gè)重要元件，如圖3311所示為電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖，圓心黑點(diǎn)表示電子槍射出的電子，它的方向由紙內(nèi)指向紙外．當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈通以圖示方向的電流時(shí)，電子束應(yīng)(　　) 圖3311 A．向左偏轉(zhuǎn)　　　　　　 B．向上偏轉(zhuǎn) C．不偏轉(zhuǎn) D．向下偏轉(zhuǎn) 【解析】　偏轉(zhuǎn)線圈北極在右，南極在左，磁場(chǎng)方向向左，用左手定則，四指指向電子運(yùn)動(dòng)的反方向即可判斷． 【答案】　B 3．在回旋加速器中，帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周所需時(shí)間t與下列哪些物理量無(wú)關(guān)(　　) A．帶電粒子的質(zhì)量和電荷量 B．帶電粒子的速度 C．加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D．帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 【解析】　周期T＝，只與m、q、B三個(gè)物理量有關(guān)，所以B、D正確． 【答案】　BD 4.如圖3312所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電時(shí)銅板中電子流方向向上，由于磁場(chǎng)作用，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870027】 圖3312 A．板左側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì) B．板左側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) C．板右側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì) D．板右側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) 【解析】　由左手定則判斷，電子向右側(cè)偏轉(zhuǎn)． 【答案】　D 5．顯像管的結(jié)構(gòu)如圖3313所示，電子槍是由安裝在真空玻璃管內(nèi)的一個(gè)陰極、一個(gè)陽(yáng)極而組成的，陰極接高壓電源的負(fù)極，陽(yáng)極接正極．從陰極產(chǎn)生的電子，在兩極之間的電場(chǎng)力的作用下從陰極加速飛向陽(yáng)極，并從陽(yáng)極射進(jìn)由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)，電子束在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向(　　) 圖3313 A．垂直紙面向外 B．豎直向上 C．垂直紙面向內(nèi) D．豎直向下 【解析】　由圖知，電子束受到的洛倫茲力方向向上，電子帶負(fù)電，應(yīng)用左手定則時(shí)注意四指的指向應(yīng)該是電子運(yùn)動(dòng)的反方向，所以由左手定則可判定，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外． 【答案】　A 6．在回旋加速器中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電場(chǎng)用來(lái)加速帶電粒子，磁場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn) B．電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來(lái)加速帶電粒子 C．在確定的交流電壓下，回旋加速器D形金屬盒的半徑越大，同一帶電粒子獲得的動(dòng)能就越大 D．同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電源的電壓有關(guān)，而與交流電的頻率無(wú)關(guān) 【解析】　回旋加速器中，電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)只使帶電粒子偏轉(zhuǎn)，故A對(duì)，B錯(cuò)，同一粒子獲得的最大動(dòng)能取決于回旋半徑，與交流電壓、頻率均無(wú)關(guān)，故C對(duì)，D錯(cuò)． 【答案】　AC 7．目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖3314表示它的原理：將一束等離子體(包含正、負(fù)離子)噴射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，于是金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖3314 A．B板帶正電 B．A板帶正電 C．其他條件不變，只增大射入速度，UAB增大 D．其他條件不變，只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，UAB增大 【解析】　根據(jù)左手定則，正離子進(jìn)入磁場(chǎng)受到的洛倫茲力向下，A正確，B錯(cuò)誤．最后，離子受力平衡有qBv＝q，可得UAB＝Bvd，C、D正確． 【答案】　ACD 8．如圖3315所示，一帶負(fù)電的粒子從上向下射入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)并存的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若使該粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)(不計(jì)重力)(　　) 圖3315 A．與磁場(chǎng)方向平行且向里 B．與磁場(chǎng)方向平行且向外 C．與磁場(chǎng)方向垂直且向左 D．與磁場(chǎng)方向垂直且向右 【解析】　由左手定則可知，此粒子所受洛倫茲力方向水平向左，要使粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，粒子所受電場(chǎng)力應(yīng)向右，由于粒子帶負(fù)電，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向與磁場(chǎng)方向垂直且向左． 【答案】　C 9.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度．電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的．使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖3316所示．由于血液中的正、負(fù)離子隨血液一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差．在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零．在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160 μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040 T．則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為(　　) 圖3316 A．1.3 m/s，a正、b負(fù) B．2.7 m/s，a正、b負(fù) C．1.3 m/s，a負(fù)、b正 D．2.7 m/s，a負(fù)、b正 【解析】　依據(jù)左手定則，正離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向上偏，負(fù)離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向下偏，因此電極a、b的正負(fù)為a正、b負(fù)；當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零，則qE＝qvB，可得v＝＝＝1.3 m/s，A對(duì)． 【答案】　A 10．如圖3317所示，在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右做勻速運(yùn)動(dòng)，c向左做勻速運(yùn)動(dòng)，則三個(gè)油滴中________最重，________最輕． 圖3317 【解析】　由a靜止知，三個(gè)球帶的是負(fù)電，再由左手定則和物體的平衡條件對(duì)a球有Ga＝qE，對(duì)b球有Gb＋qvbB＝qE，對(duì)c球有Gc＝qE＋qvcB，比較以上三式知最重的是c球，最輕的是b球． 【答案】　c　b 11．回旋加速器D形盒中央為質(zhì)子流，D形盒間的加速電壓為U＝2104V.靜止質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速后，進(jìn)入D形盒，其最大軌道半徑R＝1 m．若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.5 T，問(wèn)：質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動(dòng)能多大？質(zhì)子經(jīng)回旋加速器得到的最大動(dòng)能多大？(已知質(zhì)子的質(zhì)量m＝1.6710－27kg，電荷量q＝1.610－19C) 【解析】　質(zhì)子從靜止加速進(jìn)入D形盒時(shí)的動(dòng)能 Ek＝qU＝1.610－192104J＝3.210－15J， 當(dāng)半徑達(dá)最大時(shí)，動(dòng)能最大． 由Rm＝得vm＝，最大動(dòng)能 Ekm＝mv＝ ＝J≈1.7210－11J. 【答案】　3.210－15J　1.7210－11J