2018粤教版高中物理选修(1-1)第一章第六节《洛伦兹力初探》练习题

【金版学案】2018-2018学年高中物理第一章第六节洛伦兹力初

探练习粤教版选修1-1

►达标训练

1．磁场对电流有作用力，对这个问题进行研究并且取得成功的科学家是( )

A．奥斯特 B．安培

C．法拉第 D．洛伦兹

答案：B

2．电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到( )

A．库仑力的作用 B．万有引力的作用

C．洛伦兹力的作用 D．安培力的作用

解析：洛伦兹力的方向与电荷的运动方向垂直，所以电子通过磁场时会发生偏转，因此C选项正确．

答案：C

3．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是( )

A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用

B．电荷在电场中一定受电场力作用

C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致

D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直

解析：电荷在电场中一定受电场力的作用，正电荷受电场力方向与电场方向一致，静止电荷不受磁场力作用，运动电荷受磁场力作用时方向总是垂直于磁场方向．答案：B

4．对阴极射线管的认识，下列说法错误的是( )

A．阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置

B．借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹

C．阴极射线管内部抽成真空

D．阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场

答案：B

5．一个带正电的粒子以速度v进入匀强磁场中，速度方向与磁感线方向相同，不计重力，能正确反映粒子运动轨迹的图是( )

解析：带电粒子只有运动方向不平行于磁场时才受洛伦磁力，该粒子不受力，故选C.

答案：C

6．(多选)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中．下面利用了此物理原理的装置有( )

解析：A、B、C均利用了带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理．

答案：ABC

7．(多选)在如下图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是( )

解析：由左手定则可知选项A、C正确．

答案：AC

没有理解相对论的相对论先驱

洛伦兹生于1853年，他是一位多才全能的物理学家，在物理学的许多领域中都作出了极为引人注目的贡献：经典电子论的创立、“洛伦兹力”的确定、“塞曼效应”的发现与解释、洛伦兹变换的确立等都凝聚着这位物理学家一生的心血，用物理学家拉莫的话讲：“概

括洛伦兹一生的工作，相当于接收到一次半世纪的物理学史全面教育，而这半个世纪曾开创了物理学的新纪元．”

洛伦兹正是生活在物理学的革命时代，一方面，以牛顿力学为基础的经典物理学渐趋完善；另一方面，新的物理现象，新的发现的出现越来越暴露了经典物理学的缺陷，人们有必要彻底修正经典物理学大厦，麦克斯韦电磁波理论的成功，麦克斯韦预言的电磁波也为赫兹等人证实，电磁波在真空中的传播速度为光速，即每秒30万千米．令人疑惑的是电磁波的传播并没有指明参照系，这与经典运动是难以一致的，为此又有人提出了“以太”介质，即认为光及电磁波的传播速度是相对于以太而言的．

为了证实以太介质的存在，科学家们在长达几十年的时间里都在寻找证据，最后迈克尔逊的实验否定了以太的存在，以太渐渐为物理学家们所摈弃，从而进入了相对论时代．洛伦兹是以太学说的支持者之一，这位颇有成就的物理学家至死都没有放弃以太的存在．在迈克尔逊实验后，为了挽救以太，摆脱实验结果造成的令人困惑的局面，1892年，他提出了“收缩假说”，即认为物质运动时，由于组成物质粒子间相互作用的变化，物质将在运动方向上缩短，从而机械性地解释了迈克尔逊的实验结果．洛伦兹还发现，当电子高速运动时，电子的质量也会随运动速度的增加而增加，而当他把“收缩理论”中的时间t用另一与运动速度有关的时间t′(洛伦兹称为“运动系统中的本地时”)取代后，他发现他的“收缩理论”就呈现出一种和谐的美，这种空间收缩及时间的变换关系就是洛伦兹变换，它适用于一切惯性坐标系．

在洛伦兹变换提出一年后(1905年)，爱因斯坦就创立了狭义相对论，从本质上揭示了时间与空间、物质和运动、质量和能量、动量和能量的统一性，其中很多结论与洛伦兹是相同的，以至于英国数学、物理学家惠特克把相对论的功绩全部归之于洛伦兹．然而物理本性上，洛伦兹理论是以以太为参考系，他所引进的时间t′仅作为数学上的一个辅助量，而没有赋给它真实的物理含意．事实上，在爱因斯坦提出相对论后，洛伦兹一直不承认相对论，当很多事实证实相对论的正确性时，他虽表示祝贺和赞誉爱因斯坦，但一定也不理解，他在相对论时代生活了20多年(1928年去世)，但至死都没有理解相对论．