2021届高三物理一轮复习磁场3：洛伦兹力(答案)

1、2021届高三物理一轮复习磁场3 ：洛伦兹力班级 座号 姓名 分数一、选择题1 .（多选）如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线A3时，发现 射线的径迹向下偏，则（）ABA .导线中的电流从A流向8B .导线中的电流从8流向AC .若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现D .电子束的径迹与AB中的电流方向无关【答案】BC【解析】由于A8中通有电流，在阴极射线管中产生磁场，电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转，由左手定则 可知，阴极射线管中的磁场方向垂直纸面向里，所以根据安培定则，A5中的电流从8流向A.当A8中的电流 方向变为从A流向8时，

2、则A8上方的磁场方向变为垂直纸面向外，电子所受的洛伦兹力变为向上，电子束的 径迹变为向上偏转.选项B、C正确.2 .（鲁科版选修3 - 1下切丁2）（多选）两个粒子，电量相等，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动 （ ）A.若速率相等，则半径必相等B.若动能相等，则周期必相等C.若质量相等，则周期必相等D.若动量大小相等，则半径必相等【答案】CD .【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,qi,B二、，可得R二笳二卷， 可知C、D正确.3 .（洛伦兹力的方向）（多选）如图为显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转，不加磁 场时，电子束打在荧光屏正中的

3、。点,若要使电子束打在荧光屏上的位置由。逐渐向A移动，贝U （）一z光屏刃 偏转线圈A.在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功B.在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动C.偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大D.偏转磁场的方向应垂直于纸面向外【答案】CD .【解析】在偏转过程中，洛伦兹力与电子束运动方向始终垂直，对电子束不做功，A错误；在偏转过程中，加 速度的方向始终指向运动轨迹的圆心，即加速度方向时刻改变，故电子束做变加速曲线运动，B错误；电子束打在荧光屏上的0A之间，即电子束受向上偏左的洛伦兹力，由左手定则可知磁感应强度应垂直于纸面向外， 电子束打在荧光屏上的位置由。逐渐向A移动，即电子束偏转角度越

4、来越大，运动轨迹半径越来越小，由 二方知，磁感应强度应逐渐变大，C、D正确.4.（半径、周期公式的定量计算）在同一匀强磁场中，a粒子（小。）和质子（|H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则a粒子和质子（）A .运动半径之比是2： 1B .运动周期之比是2 ： 1C.运动速度大小之比是4 ： 1D.受到的洛伦兹力之比是2 ： 1【答案】B .【解析】a粒子（拍。）和质子（IH）的质量之比篙4 ,动量大小相等，即a=，H ,运动速度大小之比占二詈1VJI /?a斗选项C错误；根据/3 = ,得，二翡，所以运动半径之比箫游;，选项A错误；由T二置知,运 动周期之比?二知詈=；义：=4,选项B正

5、确；根据F = q，B ,洛伦兹力之比鲁二詈中二农 卜；,选项D4a 川 211rn 411 Ml + ,错误.5 .薄铝板将同一匀强磁场分成I、n两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图1所示，半径.假定穿过铝板前后粒子的电荷量保持不变，则该粒子（）A.带正电b .在I、II区域的运动速度大小相同：ZTZ .华板C.在I、II区域的运动时间相同汰+匚d.从n区域穿过铝板运动到I区域 【答案】C【解析】粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小.由二彩可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径 将减小，故可得粒子由I区域运动到II区域，结合左手定则可知粒子带负电，A、B、D选

6、项错误；由丁二瑞 可知粒子运动的周期不变，粒子在I区域和区域中运动的时间均为/二；丁二詈，C选项正确.6 . （2015上饶三模）如图1所示为洛伦兹力演示仪的结构图.若励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外, 电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直.电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电 压和励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是（） A .仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大 B .仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大C.仅增大励磁线圈中的电流，电子做圆周运动的周期将变大D.仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大【答案】B【解析】增大励磁线圈中的电流

7、，是增大了磁感应强度，电子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得: q'B二端 R 端,磁感应强度增大，半径减小，A错；当提高电子枪加速电压，射出的电子速度增大，由上面公式可知，R增大，B正确；增大励磁线圈中的电流，磁感应强度增大，由周期公式有：7二5，从式子 可知周期变小，C错；提高电子枪加速电压，射出的速度增大，但运动周期与速度无关，周期不变，D错.7 .处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动.将该粒子的运动等效为环形电流, 那么此电流值（）.A.与粒子电荷量成正比B.与粒子速率成正比C.与粒子质量成正比D.与磁感应强度成正比【答案】D【解析】 带电粒子在

8、匀强磁场中做匀速圆周运动的周期丁二卷，该粒子运动等效的环形电流14二骞由此可知，1叼故选项A错误；/与速率无关，选项B错误；双、即/与，成反比，故选项C错误；版8.（多选）在欣N两条导线所在平面内，一带电粒子的运动轨迹如图9所示，已知两条导线M N中只有一 条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流方向和粒子带电情况及运动的方向，可能是（）MNA . M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动 B .，必中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向u点运动 C . N中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动 D.N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点

9、运动【答案】AB9,每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对i也球上的生命有十 分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来，如图所示， 则在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）B.向南 C.向西 D.向北【答案】A【解析】地球的磁场由南向北，当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒 子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转；10 .（磁场方向不确定形成的多解问题）（多选）一质量为，小 电荷量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场 中绕固定的正电荷

10、沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷的电 场力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是（）A型B.超mmC.型D.必mm【答案】AC .【解析】依题中条牛“磁场方向垂直于它的运动平面”，磁场方向有两种可能，且这两种可能方向相反.在方 向相反的两个匀强磁场中，由左手定则可知负电荷所受的洛伦兹力的方向也是相反的.当负电荷所受的洛伦兹 力与电场力方向相同时,根据牛顿第二定律可知4Bc,v = m，得v二曙,此种情况下，负电荷运动的角速度 为 T二号;当负电荷所受的洛伦兹力与电场力方向相反时，有2Bqv='，尸曙,此种情况下，负电荷运动的角速

11、度为34二当，故A、C正确.11 .（2015秋淮安月考）如图所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度i，o抛出，经时间t落 在地面上的A点，落地时速度大小为v ,若加一垂直纸面向里的匀强磁场，qv（）B<mg，小球仍以水平速度也 抛出，则对小球的运动情况说法错误的是（）A.因为高度没变，小球运动时间仍为/B .小球在水平方向做变加速运动，将落在A点的右侧C.小球竖直方向做变加速运动，加速度小于重力加速度D.小球落地时的速度大小仍为p【答案】A【解析】A、没有磁场时带电小球做平抛运动，当加入垂直纸面向里的匀强磁场时，带电小球除了受重力作用 还受洛伦兹力作用。当开始时mg &g

12、t; qvB时，小球在运动中任T立置的受力重力和洛伦兹力，小球此时受到了mg-qvBcosO斜向右上的洛伦兹力的作用，小球在竖直方向的加速度"lm故小球在空中做曲线运动的时间将增加:同时小球受到的重力与洛伦兹力的合力有向右的分量，所以小球向右做加速运动，且加速度随速 度的大小、方向的变化为变化，所以小球的落点应在A点的右侧。故A错误，BC正确：D、在小球运动的过程中，洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直。所以洛伦兹力不做功，只有重力做功 小球落地的速度大小不变。故D正确。本题选择错误的，故选:A12 .在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与一不带电的静止粒子碰撞

13、合为一体, 碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个？（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，且不计粒子的重力）（）第6页，共5页13 .（多选）（2016春罗湖区校级期中）如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释 放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断（ A .原子核发生p衰变 B .原子核发生a衰变C.大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D .大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹【答案】AC .【解析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁 场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心 力可得半径公式，结合轨迹图分析.【解答】解：A、B、原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运