2020-2021学年高中物理 第1章 安培力与洛伦兹力 第3节 洛伦兹力的应.pdf

2020-2021学年高中物理第1章安培力与洛伦兹力第3节洛伦兹力的应用作业
（含解析）鲁科版选择性必修2-2020_2021学年高中物理第1章安培力与洛伦兹力
第3节洛伦兹力的应用作业含解析鲁科版选择性必修2
洛伦兹力的应用

(25分钟60分)

一、选择题(本题共6小题，每小题7分，共42分)

1.如图所示为电视机显像管中电子束偏转的示意图。磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流

时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向()

A.向上B.向下

C.向左D.向右

【解析】选C。由安培定则知螺线管上端为S极，下端为N极，两个螺线管在O点磁场方向均

向上，合磁场方向仍向上，再由左手定则判断知电子束向左偏转，故C选项正确。

2.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初

速度为零，经加速后形成横截面积为S、长为L的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，

射出加速电场时单位长度电子束内的电子个数是N，则电子束的电流强度为()

A.NeB.NeS

C.NLSD.eS

【解析】选A。根据动能定理得：eU=mv2

得到：v=

在刚射出加速电场时，一小段长为L的电子束内电子电量为：q=IΔt=

-1-/10-1-
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单位长度内的电子数：N=

联立解得：I=Ne·

故A正确，B、C、D错误。

3.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与

D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的

交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘入狭缝中由初速度为零开始加速，最后从出口处

飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是()

A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关

B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关

C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关

D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关

【解析】选D。根据回旋加速器的加速原理，粒子不断加速，做圆周运动的半径不断变大，

最大半径即为D形盒的半径R，由

qvB=m得v=
mm

最大动能为E=
km

故A、B错误；粒子每加速一次动能增加ΔE=qU
km

粒子加速的次数为N==

粒子在D形盒中运动的总时间t=N·，T=

-2-/10-2-
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联立得t=N·=

故C错误，D正确。

4.两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U和U的高频电源上，且U>U，两个相同的带
1212
电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别

为t和t，获得的最大动能分别为E和E，则()
12k1k2

A.t<t，E>EB.t=t，E<E
12k1k212k1k2
C.t<t，E=ED.t>t，E=E
12k1k212k1k2

【解析】选C。粒子在磁场中做匀速圆周运动，由E=，可知，粒子获得的最大动能
km

只与磁感应强度和D形盒的半径有关，所以E=E；设粒子在加速器中绕行的圈数为n，则
k1k2

E=nqU，由以上关系可知n与加速电压U成反比，由于U>U，则n<n，而t=nT，T不变，所
k1212

以t<t，故C正确，A、B、D错误。
12
5.质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子(不计重力)

经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的

质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()

A.此粒子带负电

B.下极板S比上极板S电势高
21
C.若只增大加速电压U，则半径r变大

D.若只增大入射粒子的质量，则半径r变小

-3-/10-3-
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【解析】选C。由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；粒子经过电场要加速，因粒子带正

电，所以下极板S比上极板S电势低，故B错误；根据动能定理得qU=mv2，由qvB=m得
21

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