4.洛伦兹力的应用（课件 学案 练习，共3份） 教科版（2019）选择性必修第二册 第一章

4　洛伦兹力的应用 (分值：60分） 1~7题每题5分，共35分 考点一　利用磁场控制带电粒子运动 1.如图所示是电视显像管原理示意图（俯视图），电流通过偏转线圈，从而产生偏转磁场，电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转，不计电子的重力，下列说法正确的是（　　） A.电子经过磁场时速度增大 B.欲使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场的方向应垂直纸面向里 C.欲使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场的方向应垂直纸面向外 D.欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点，应调节偏转线圈中的电流使磁场增强 2.电荷量为q的带电粒子以垂直于匀强磁场的速度v，从M点进入磁场区域，经偏转后，沿初速度方向运动的距离为d，偏转距离为L，从N点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度大小为B，重力可忽略不计，那么（　　） A.该粒子带正电 B.带电粒子在磁场中的运动时间t= C.洛伦兹力对带电粒子做的功是W=qvBL D.带电粒子在N点的速度大小也为v 3.（多选）（2024·武汉市高二月考）如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，关于它们在磁场中运动过程，下列结论正确的是（　　） A.轨迹半径之比为1∶2 B.速度大小之比为2∶1 C.时间之比为3∶2 D.周期之比为2∶1 考点二　质谱仪 4.（2023·永州市高二期末）如图所示，一束带电粒子（不计重力）先以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B（方向垂直纸面，未画出）和匀强电场E组成的速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P，进入另一垂直纸面向外的匀强磁场B'，最终打在平板S上的A1A2之间。下列说法正确的是（　　） A.通过狭缝P的粒子带负电 B.磁场B的方向垂直纸面向外 C.粒子打在A1A2上的位置距P越远，粒子的速度越小 D.粒子打在A1A2上的位置距P越远，粒子的比荷越小 5.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的带电粒子P（不计重力），经电压为U的加速电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D点。设OD=x，则在下列图像中能正确反映x2与U之间函数关系的是（　　） A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 考点三　回旋加速器 6.（2023·广东卷）某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5 m，磁感应强度大小为1.12 T，质子加速后获得的最大动能为1.5×107 eV。根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，1 eV=1.6×10-19 J）（　　） A.3.6×106 m/s B.1.2×107 m/s C.5.4×107 m/s D.2.4×108 m/s 7.（2023·四川省绵阳中学高二期末）如图甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，磁感应强度为B，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A.在Ek-t图像中t1= B.在Ek-t图像中t4-t3=t3-t2=t2-t1 C.高频电源的变化周期应该等于tn- D.根据图像粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大 8、9题每题7分，10题11分，共25分 8.如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2，一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点（　　） A. B. C. D. 9.（多选）（2023·成都市实验外国语学校期末）2022年12月28日我国中核集团全面完成了230 MeV超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进 ... ...