6.3洛伦兹力的应用 课后练习（解析版）

2021-2022学年鲁科版选修3-1 6.3洛伦兹力的应用 课后练习（解析版） 1．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，利用磁体靠近霍尔元件产生霍尔效应可控制显示屏的工作状态。如图，一宽为a、长为c的长方形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速率为v。当元件处于方向向下且垂直于上表面、磁感应强度为B的匀强磁场中，元件的前、后表面间将出现霍尔电压U，以此控制屏幕的熄灭。此时（　　） A．元件前表面的电势比后表面的电势低 B．自由电子受到的洛伦兹力大小为 C．霍尔电压U与磁感应强度B成反比 D．霍尔电压U与电子定向移动的速度v无关 2．两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行，一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（　　） A．轨道半径减小，周期减小 B．轨道半径减小，周期增加 C．轨道半径增大，周期减小 D．轨道半径增大，周期增加 3．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一质量为m、电量为q带正电的微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到荧光屏MN上的a点（p为最高点），已知微粒从p点运动到a点的时间为t。若该微粒经过p点时，与另一个静止的质量为m、电量为q带正电的微粒相碰并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。（不计微粒的重力），则（　　） A．新微粒运动的轨迹可能仍为pa B．新微粒运动的轨迹可能为pb C．新微粒从p点运动到荧光屏MN的时间大于t D．两微粒碰撞过程中损失的动能为碰前动能的四分之一 4．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A．甲图中仅增加D形盒狭缝间的电压U，则粒子从加速器中射出的最大动能变大 B．乙图中仅增大A、B两板间的距离，发电机产生的电动势变大 C．丙图中一粒子恰能沿直线匀速通过，若只改变该粒子的电量或电性，粒子将会发生偏转 D．丁图中若载流子带负电，稳定时C侧电势高 5．如图所示，每个电子都绕着同样的带正电的粒子做半径相同的匀速圆周运动。（a）（b）处在匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，（c）装置中无磁场，三种情况下电子转动的角速度分别为ω1、ω2、ω3。则ω1、ω2、ω3的大小关系为（　　） A．ω1<ω3<ω2 B．ω1<ω2<ω3 C．ω1>ω2>ω3 D．ω1>ω3>ω2 6．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，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点的粒子速度与MN垂直，穿过b点的粒子，其速度方向与MN成30°角，设两粒子从S到a、b所需的时间分别为t1、t2，则t1∶t2为（　　） A．1∶1 B．3∶2 C．3∶1 D．4∶3 7．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，有四个质量相同的带正电的微粒甲、乙、丙、丁，微粒甲静止不动；微粒乙在纸面内向右做匀速直线运动；微粒丙在纸面内向左做匀速直线运动；微粒丁在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，则四个微粒中所带电荷量最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 8．如图，在区域内存在与xoy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源向y轴右侧xoy平面各方向均匀发射出大量相同的带电粒子，所有粒子的初速度大小相同。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。则（　　） A．粒子在磁场中做圆周运动的半径R为2a B．粒子的比荷为 C．从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间为3t0 D．时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比为1：3 9．abcd是水平面内的正方形区域 ... ...