高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 洛伦兹力的应用当堂达标检测题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 洛伦兹力的应用当堂达标检测题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.3洛伦兹力的应用基础训练2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1．如图所示，空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P，从正交电磁场上方的某处自由落下，那么带电小球在通过正交电磁场时：（　　　）A．一定作曲线运动 B．不可能作曲线运动C．可能作匀速直线运动 D．可能作匀加速直线运动2．如图所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v0开始运动．已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是（ ）A．若物块带正电，可能受两个力，做匀速直线运动B．若物块带负电，可能受两个力，做匀速直线运动C．若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动D．若物块带负电，一定受四个力，做加速直线运动3．在如图所示的平行板电容器中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带正电的粒子q以速度v沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不偏转（忽略重力影响）．以下说法正确的是A．带电粒子在电磁场中受到的电场力、洛伦兹力相互垂直B．若粒子带负电，其它条件不变，则带电粒子向上偏转C．若粒子电量加倍，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板D．若粒子从右侧沿虚线飞入，其它条件不变，则粒子仍沿直线穿过两板4．如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向竖直向下，质子（不计重力）恰能以速率沿直线从左向右水平通过此区域，则（　　）A．若电子以速率从右向左飞入，电子将沿直线运动B．若电子以速率从右向左飞入，电子将向上偏转C．若电子以速率从右向左飞入，电子将向下偏转D．若电子以速率从左向右飞入，电子将向上偏转5．如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E：磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔，是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为。为磁场边界上的一绝缘板，它与M板的夹角，，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线方向运动，并进入匀强磁场中，则能击中绝缘板的粒子中，所带电荷量的最大值为（　　）A． B．C． D．6．在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从点以初速度水平抛出，小球着地时的速度为，在空中的飞行时间为。若将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速度为，在空中飞行的时间为，小球所受空气阻力可忽略不计。则关于和和的大小比较，以下判断正确的是（　　）A． B．C． D．7．如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于应强度大小为B的匀强磁场中，现给圆环一水平向右的初速度，不计空气阻力，在之后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图像可能是下图中的（　　）A． B．C． D．8．如图所示，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则滑到底端时（　　）A．v变大 B．v变小C．v不变 D．不能确定v的变化9．如图所示为一“滤速器”装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，板间距离为d，为了选取具有某种特定速率的粒子，可在a、b间加上大小为U电压，并沿垂直于纸面的方向加一大小为B匀强磁场，使所选粒子仍能够沿水平直线OO'运动．现让一束具有各种不同速率带电荷量为+q的粒子（不计重力），沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间，最后适合条件的粒子从O'射出，关于粒子运动过程分析正确的是（　　）A．若磁场方向垂直纸面向里，a板电势低于b板B．若磁场方向垂直纸面向外， a板电势高于b板C．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为D．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为10．如图所示，将扁平长方体形状的霍尔元件水平放置接入电路，匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下，闭合开关，让电流从霍尔元件的左侧流入右侧，则其前后两表面会形成电势差。现有载流子是电子的霍尔元件1和载流子是空穴的霍尔元件2，两元件均按图示方式接入电路（闭合开关），则关于前后两表面电势高低的判断，下列说法中正确的是（　　）A．若接入元件1时，前表面电势高；若接入元件2时，前表面电势低B．若接入元件1时，前表面电势低；若接入元件2时，前表面电势高C．不论接入哪个元件，都是前表面电势高D．不论接入哪个元件，都是前表面电势低11．如图所示，比荷为的带电粒子（不计重力），从坐标原点以速度沿轴正方向射入垂直纸面向里的匀强磁场中；在坐标平面内，半径为的圆形边界（圆心在点）正好与轴相切在，粒子从圆形边界的点射出，磁场的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（　　）A．粒子做匀速圆周运动的半径为B．点的坐标为C．粒子从到的运动时间为D．若该粒子从圆形边界上的点或点，以平行于轴的速度射入磁场，则粒子必不从点射出圆形边界12．中核集团研发的“超导质子回旋加速器”，能够将质子加速至光速的，促进了我国医疗事业的发展．若用如图所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核，不考虑加速过程中原子核质量的变化，以下判断正确的是A．氘核射出时的向心加速度大B．氕核获得的速度大C．氘核获得的动能大D．氕核动能增大，其偏转半径的增量不变13．如图所示，倾角为的足够长的固定斜面处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，一带正电小物块从斜面顶端由静止开始沿斜面向下滑动，运动时间与速度图像如图所示．（已知，，），则下列说法正确的是（ ）A．小物块下滑的加速度为B．小物块最终将飞离斜面做曲线运动C．小物块下滑过程中机械能守恒D．如小物块质量为0.1kg，则t=0.25s时，重力的功率为1.5W14．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，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。下列表述不正确的是（　　）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小15．如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直。进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（　　）A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间不可能相同C．进入正方形区域的电子一定先飞离磁场D．进入圆形区域的电子一定后飞离磁场二、填空题（共4题）16．如图所示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子通过平行板的匀强电场时做_________（选填“匀速”“加速”或“圆周”）运动．带电粒子经过电势差为U的平行金属板后速度v=________(已知带电粒子的电荷量为q，质量为m）17．分析航天探测器中的电子束运动轨迹可知星球表面的磁场情况。在星球表面某处，探测器中的电子束垂直射入磁场。在磁场中的部分轨迹为图中的实线，它与虚线矩形区域ABCD的边界交于a、b两点。a点的轨迹切线与AD垂直，b点的轨迹切线与BC的夹角为。已知电子的质量为m，电荷量为e，电子从a点向b点运动，速度大小为v0，矩形区域的宽度为d，此区域内的磁场可视为匀强磁场。据此可知，星球表面该处磁场的磁感应强度大小为___________，电子从a点运动到b点所用的c时间为___________。18．如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为________，最大加速度为________．19．如图所示，在y轴竖直向上的直角坐标系中，电场、磁场的分布情况如下：①在0＜y＜a的区域内，存在沿x轴负向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场；②在y＜0区域内，存在沿y轴正向的匀强电场；③在y＜y1区域内（y1未知），同时存在垂直xOy平面向外的匀强磁场；各区域的电场、磁场强弱相同。一质量为m、电量为q带正电的小球，从xOy平面内的P点以初速度v0向右抛出。小球进入0＜y＜a的复合场区沿直线运动，恰好过坐标原点，方向如图与x轴正向成45°斜向下。如果小球能够第二次到达O点，重力加速度为g，求：（1）电场强度E和磁感应强度B；（2）P点到y轴的垂直距离；（3）小球两次通过O点经历的时间t。三、综合题（共4题）20．如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道，半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成，以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域一和区域三有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域一和二有竖直向上的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道的动摩擦因数为（），而轨道的圆弧形部分均光滑，将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速度释放（已知区域一和二的匀强电场强度大小为，重力加速度为g），求：（1）小环在第一次通过轨道最高点A时的速度的大小（2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力的大小（3）若从C点释放小环的同时，在区域二再另加一垂直轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大21．如图所示，在x轴上方有一匀强磁场，电场强度大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴下方有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．匀强磁场，在y轴上的P（0，h）点水平向x轴的正方向抛出一质量为m、带电来那个为-q的粒子（重力不计）带电粒子能经过x轴上的D点(未在图中画出）． （1）若带电粒子以v0的初速度抛出，求带电粒子第一次到达x轴时离坐标原点的距离是多少；（2）若带电粒子经电场的偏转，然后历经一次磁场就能回到P点，求初速度v0应该满足的条件；（3）若要使带电粒子击中界面上的D点，求初速度v0与原点O到D点之间的距离d'应该满足的关系．22．如图在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从x轴上的M点以速度沿与x轴正方向成角射入第二象限，恰好垂直于y轴从N点进入匀强电场，从x轴上的P点再次进入匀强磁场，且粒子从N点到P点的过程动量变化量的大小为，已知磁场的范围足够大，，粒子的比荷为k，不计粒子重力。求：(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(2)匀强电场的电场强度E的大小；(3)粒子从P点进入匀强磁场再次到达x轴的位置与M点的距离以及经历的时间。23．如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0，带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；（2）求磁感应强度B的值；
 
参考答案1．A2．A3．C4．B5．A6．C7．D8．B9．C10．A11．B12．B13．C14．D15．A16．加速        17．        18．        19．（1），；（2）；（3）20．（1）（2）（3）或者或者21．(1)(2)(3)a. b.22．(1)；(2)；(3)；；23．（1）带负电荷，；（2）