第一章 第4节 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

第一章　第4节　洛伦兹力的应用 (分值：100分) 选择题1～10题，每小题9分，11题10分，共100分。 对点题组练 题组一　利用磁场控制带电粒子的运动 1.电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子可能的运动轨迹(　　) a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹 b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹 c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹 d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹 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(　　) 该粒子带正电 带电粒子在磁场中的运动时间t＝ 洛伦兹力对带电粒子做的功是W＝qvBL 带电粒子在N点的速度大小也为v 3.(2023·全国乙卷，18)如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面(xOy平面)向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点，SP＝l，S与屏的距离为，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为(　　) 题组二　质谱仪 4.(多选)应用电场或磁场来分开带电粒子束是科研中常用的方法。现欲将一束速度不相同的正电子以及动能相同的质子与α粒子分开，具体做法如下：现将带电粒子束经过同一加速电场加速后垂直进入匀强磁场，经磁场偏转后打在屏S上，如图所示，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，正电子质量为m、电荷量为e，PA1的距离是x1，PA2的距离是x2，α粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子的2倍，则下列说法正确的是(　　) 能分开速度不同的正电子 经电场加速后，打到A1点的正电子的速度是 不能分开动能相同的质子和α粒子 质子和α粒子在磁场中的运动时间相同 5.图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为q的离子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。不计离子重力，则(　　) 离子进入磁场时的速率为v＝ 离子在磁场中运动的轨道半径为r＝ 离子在磁场中运动的轨道半径为r＝ 若a、b是两种同位素的原子核，从底片上获知a、b在磁场中运动轨迹的直径之比是1.08∶1，则a、b的质量之比为1.08∶1 题组三　回旋加速器 6.(多选)(2024·四川乐山高二期末)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是(　　) 质子在回旋加速器中的运动周期为 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 若只增大磁感应强度B，也可以用于加速质子 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf 7.(多选)如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(H)和氦核(He)。下列说法中正确的是(　　) 它们的最大速度相同 它们在D形盒中运动的周期相同 它们的最大动能相同 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 综合提升练 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 ... ...