洛伦兹力选择题难题01附答案

洛伦兹力选择题专题一 1．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子以一定速度进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀 强磁场和匀强电场的强度分别为B 和 E． 平板 S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A1A2． 平 板 S 下方有强度为 B0的匀强磁场．下列表述正确的是（） A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B．能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比 越小 D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比 越大 2．如图所示，两个平行金属板 M、N 间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区，电场方向由M 板指向 N 极， 磁场方向垂直纸面向里，OO′为到两极板距离相的平行两板的直线。一质量为 m，带电量为＋q 的带电粒 子， 以速度 v0 从 O 点射入， 沿 OO′方向匀速通过场区， 不计带电粒子的重力， 则以下说法错误的是 （） A．带电量为－q 的粒子以 v0 从 O 点沿 OO′方向射入仍能匀速通过场区 B．带电量为 2q 的粒子以 v0 从 O 点沿 OO′射入仍能匀速通过场区 C．保持电场强度和磁感强度大小不变，方向均与原来相反，粒子以v0 从 O 点沿 OO′射入，则粒子仍能匀 速通过场区 D．粒子仍以速率 v0 从右侧的 O′点沿 O′O 方向射入，粒子仍能匀速通过场区 3．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O 是转动轴，A 是绝缘手柄，C 是闸刀卡口，M、N 接电源线，闸 刀处于垂直纸面向里，B1T 的匀强磁场中，CO 间距离为 10cm，当磁场力为 0.2 N时，闸刀开关会自动跳 开。则要使闸刀开关能跳开，CO 中通过的电流的大小和方向为 A．电流方向 C→O B．电流方向 O→C 1 C．电流大小为 1A D．电流大小为 0.5A 4．如图所示，O 点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q 的带正电的粒子，它们的速度大 小相等、速度方向均在 xOy 平面内．在直线 x＝a 与 x＝2a 之间存在垂直于 xOy 平面向外的磁感应强度为B 的匀强磁场， 与 y 轴正方向成 60角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出． 不计粒子的重力和粒子间的 相互作用力．关于这些粒子的运动，下列说法正确的是 2aBq m aBq B．粒子的速度大小为 m A．粒子的速度大小为 C．与 y 轴正方向成 120角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D．与 y 轴正方向成 90角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 5．为了科学研究的需要，常常将质子带有一个正的元电荷，质量为一个原子质量单位和 α粒子带有 两个正的元电荷，质量为四个原子质量单位等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆 环平面垂直的匀强磁场中，带电粒子在其中做匀速圆周运动（如图） 。如果质子和α 粒子分别在两个完全 相同的圆环状空腔中做圆周运动，且在同样的匀强磁场中，比较质子和 α粒子在圆环状空腔中运动的动 能 EH和 Eα，运动的周期 TH和 Tα的大小，有 A．EHEα，THTα B．EHEα，TH≠Tα C．EH≠Eα，THTα D．EH≠Eα，TH≠Tα 6． 正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图电路中， 两板间有垂直纸面磁感应强度为B 的匀强磁场， D 为理想二极管（即正向电阻为 0，反向电阻无穷大） ，R 为滑动变阻器，R0为定值电阻。将滑片 P 置于滑 动变阻器正中间，闭合电键 S，让一带电质点从两板左端连线的中点N 以水平速度 v0射入板间，质点沿直 线运动。在保持电键 S 闭合的情况下，下列说法正确的是 A．质点可能带正电，也可能带负电 B．若仅将滑片 P 向上滑动一段后，再让该质点从 N 点以水平速度 v0射入板间，质点运动轨迹一定会向上 偏 C．若仅将滑片 P 向下滑动一段后，再让该质点从N 点以水平速度 v0射入板间，质点依然会沿直线运动 D．若仅将两平行板的间距变大一些，再让该质点从N 点以水平速度 v0射入板间，质点运动轨迹会向下偏 2 7．如图所示，两平行光滑导轨竖直固定。边界水平的匀强磁场宽度为h，方向垂直于导轨平面。两相同的 导体棒 a、b 中点用长为 h 的绝缘轻杆相接，形成“工”字型框架，框架置于磁场上方， b 棒距磁场上边界 的高度为 h，两棒与导轨接触良好。保持 a、b 棒水平，由静止释放框架，b 棒刚进入磁场即做匀速运动， 不计导轨电阻。则在框架下落过程中，a 棒所受轻杆的作用力 F 及 a 棒的机械能 E 随下落的高度 h 变化的 关系图象，可能正确的是 8．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是在一根 南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N 极）指向 北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强 －5 度。 现已测出此地的地磁场水平分量为5． 010T， 通电后罗盘指针停在北偏东60的位置， 如图所示。 由此测出该通电直导线在其正下方10 cm 处产生磁场的磁感应强度大小为（） A．5．010 T B．1．010 T －5－5 C．8．6610 T D．7．0710 T 9． 如图所示， 在直角三角形 abc 区域 （含边界） 内存在垂直于纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为 B， 00 a 60 ，b 90，边长ac l。一个粒子源在a 点将质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子以大小和 －5－4 方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（） A． qBlqBl3qBl3qBl B． C． D． 2m6m6m4m 3 10． 如图所示， a、 b 为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场， 其中 a 板带正电， 两板间的电压为 U， 在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面 PQ，PQ 下方的磁场 范围足够大，磁场的磁感应强度大小为B，一比荷为带正电粒子以速度为v0从两板中间位置与 a、b 平等方 向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从 PQ 边界上的 M 点进入磁场，运动一段时间后又 从 PQ 边界上的 N 点射出磁场，设 M、N 两点距离为 x（M、N 点图中未画出） 。则以下说法中正确的是 A．只减小磁感应强度 B 的大小，则 x 减小 B．只增大初速度 v0的大小，则 x 减小 C．只减小偏转电场的电压U 的大小，则 x 不变 D．只减小为带电粒子的比荷大小，则x 不变 11．如图，某带电粒子由静止开始经电压为 U 的电场加速后，射入水平放置、电势差为 U′的两导体板 间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁感线方向射入 边界线竖直的匀强磁场中，则粒子进入磁场和射出磁场的 M， N 两点间的距离 d 随着 U 和 U′的变化 情况为（不计重力，不考虑边缘效应） A．d 随 U 变化， d 随 U′变化 B．d 随