洛伦兹力测试题2

图1 B 图5

洛伦兹力测试题2

一、单选题（每题只有一个选项是正确的）

1．下列说法中正确的是（）

A ．回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大

B ．回旋加速器的两个D 形盒之间应加上高压直流电源

C ．回旋加速器的两个

D 形盒之间应加上高频交流电源 D ．带电粒子在D 形盒中的轨迹半径是不变的

2．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间，不计重力，射出时它的动能减小了，为了使粒子动能增加，应采取的办法是（） A ．使粒子带电性质相反 B ．使粒子带电量增加 C ．使电场的场强增大 D ．使磁场的磁感应强度增大

3．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图1所示，则下列说法中正确的是（）

A ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子射出时的动能

B ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子在回旋加速器中的运动时间

C ．只增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能

D ．用同一回旋加速器可以同时加速质子（H 1

1

）和氚核（H 31）

4．一束带电粒子（可能含有多种电荷量和质量不同的粒子），从容器A 下方的小孔S 1飘入加速电场，然后让粒子经小孔S 2、S 3垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打在照相底片上的同一点D ，如图所示．则关于这束粒子中各种粒子的电荷量、质量关系，下列说法中正确的是（） A ．电荷量与质量的比值一定相同 B ．电荷量一定不同 C ．质量一定相同 D ．电荷量一定相同

5．如图5，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出：( )

A ．带电粒子带正电，是从

B 点射入的

C ． 带电粒子带负电，是从B 点射入的 C ．带电粒子带负电，是从A 点射入的

D ．带电粒子带正电，是从A 点射入的

6．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量为q 的液滴作半径为R 的匀速圆周运动，已知电场强度为E ，磁感强度为B ，则液滴的质量和环绕速度分别为（） A ．Eq/g ，BgR/E B. B 2qRE ，E/B C. B ，BRq/E D. Eq/g ，E/B

7．如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平指向纸内，三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中，已知a 处于静止状态，b 沿水平方向匀速

U S 1

S 2

S 3

B

D A

向右运动，c 沿水平方向匀速向左运动，则三个微粒质量大小关系应为( ) A.m a 〈m b 〈m c B.m b 〈m a 〈m c

C.m a =m b =m c

D.m c 〈m b 〈m a

二、双选题（每题有两个选项是正确的）

8．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E ．已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R 为（）

A ．

g

h B E 2 B ．

g

h E B 2C ．

gh qB m 2 D ．gh m

qB

2 9.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速

器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）

A ．离子由加速器的中心附近进入加速器

B ．离子由加速器的边缘进入加速器

C ．离子从磁场中获得能量

D ．离子从电场中获得能量

10.图中为一“滤速器”装置示意图。a 、b 为水平放置的平行金属板，一束

具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进入a 、b 两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a 、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动，由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是 A.使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向里 B.使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向里 C.使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向外 D.使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向外 三、填空题

11.如图所示，电子射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁轶的N 、S 两极间，射线管的阴极A 接在直流高压电源的_____________填(正或负)极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹________________偏转。（填“向上”、“向下”“不”）

13.如图所示，一束β粒子(即电子)自下而上进人一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向，进人磁场后，p 粒子的动能（填“增加”、“减少”或“不变”）

12．目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能。图12表示出了它的发电原理。将一束等离子体（即高温

下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说是呈电中性）喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场中有两块面积为S ，相距为d 的平行金属板A 、B 与外电阻R 相连构成一电路，设气流的速度为v ，气体的电导率（电阻率的倒数）为 ，则电流表的示数为；流过外电阻R 的电流的方向为。 h

O b O'

四、计算题

图12 15．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质为m，电量为q的

质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：

（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。

（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后

能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。

（3）加速到上述能量所需的时间。

16.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0

的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为

q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正

方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上

y＝－2h处的P3点。不计重力。求

（l）电场强度的大小。

（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。

（3）磁感应强度的大小。

17.如图所示，竖直平面上有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度Ｅ1=2500N/C，方向

竖直向上；磁感应强度Ｂ=103T，方向垂直纸面向外；有一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×

10-5C的带正电小球自Ｏ点沿与水平线成45°以v0=4m/s的速度射入复合场中，之后小球恰

好从Ｐ点进入电场强度Ｅ2=2500N/C，方向水平向左的第二个匀强

电场中．不计空气阻力，g

取10m/s2．求：

⑴Ｏ点到Ｐ点的距离s1；

⑵小球经过Ｐ点的正下方Ｑ点时与Ｐ点的距离s2．