高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试卷

2021年高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试卷

一．选择题（共17小题）

1．如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面

（abcd 所在平面）向外。ab 边中点有一电子发射源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为（ ）

A ．14kBl ，√54kBl

B ．14kBl ，54kBl

C ．12kBl ，√54kBl

D ．12kBl ，54

kBl 解：从a 点和d 点射出的电子运动轨迹如图所示，根据几何关系可得：R a =l 4，

根据洛伦兹力提供向心力可得：qv a B ＝m

v a 2R a 解得：v a =14kBl ；

对于从d 点射出的电子，根据几何关系可得：R d 2＝l 2+（R d −l 2）2

解得：R d =5l 4

根据洛伦兹力提供向心力可得：qv d B ＝m

v d 2R d 解得：v d =54kBl ；故B 正确，ACD 错误。

故选：B 。

2．质谱仪装置原理图如图所示，某种带电粒子经电场加速后从小孔O 以相同的速率沿纸面

射入匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向外，已知从O 点射出的粒子有微小发散角2θ，且

左右对称。结果所有粒子落点在乳胶底片的P1P2直线区间，下列说法正确的是（）

A．打在P2点粒子一定是从O点垂直板射入的粒子

B．打在P2点粒子一定是从O点右偏射入的粒子

C．打在P1点粒子一定是从O点左偏射入的粒子

D．打在P1点粒子一定是在磁场中运动时间最短的粒子

解：AB、打在P2点粒子距离O点最远，所以OP2为粒子运动轨迹的直径，打在P2点粒子一定是从O点垂直板射入的粒子，故A正确、B错误；

CD、利用旋转圆的方法可得，打在P1点粒子可能是从O点左偏射入的粒子（如图红线，此种情况下运动时间最长），也可能是从O点右偏射入的粒子（如图黑线所示，此种情况下运动时间最短），故CD错误。

故选：A。

3．现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的6倍。此离子和质子的质量比约为（）