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高中物理高考知识点《洛伦兹力》试题强化练习(2017年最新版)

时间:2017-07-27 11:54:56

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1、计算题  如图所示,质量为m,电量为q的两个质子分别以大小相等,方向与竖直都成600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/d0ygp21u10v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">角(且600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0j5azgj21mc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">)的初速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/xq5suwlrtl0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">从平板MN上的小孔O射入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,MN以上的磁场空间足够大,整个装置放在真空中,且不计粒子重力,求:
⑴ 这两个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是多少?
⑵ 这两个质子在磁场中运动的时间之比。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/woikjuocdji.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">


参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/eumwrbb4qiy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ro0ule30vzi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题解析:⑴ 解:由圆周运动的对称性知:
两个质子会打到MN板上的同一点P,如图所示
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/eumwrbb4qiy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
⑵ 圆心角600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/udkjg5zbtnt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/llhkq1fd1uz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">知
∴时间之比600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ro0ule30vzi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(或600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3zgagm0h5ww.png\" style=\"vertical-align:middle;\">)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0p0r1tryyan.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
点评:做此类型的题目的关键是先画出粒子的运动轨迹,根据几何知识求出半径以及圆心角


本题难度:一般



2、简答题  ?如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为l。铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/fjinpmotcrj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、下两面之间的电势差U为多少?


参考答案:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/4r4znqh4q41.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题解析:铜块的电流的方向向右,铜块内的自由电子的定向移动的方向向左。用左手定则判断:四指指向电子运动的反方向,磁感线穿过手心,大拇指所指的方向为自由电子的受力方向。图10-21为自由电子受力的示意图。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/rqm5tngs5ue.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
随着自由电子在上极板的聚集,在上、下极板之间形成一个“下正上负”的电场,这个电场对自由电子产生作用力,作用力方向与自由电子刚进入磁场时所受的洛仑兹力方向相反。当电场强度增加到使电场力与洛仑兹力平衡时,自由电子不再向上表面移动。在铜块的上、下表面形成一个稳定的电势差U。研究电流中的某一个自由电子,其带电量为e,根据牛顿第二定律有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/sf3dyot0xww.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
由电流的微观表达式I=neSv=nedlv。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ebb4rrfq22f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
【评析】
本题的特点是物理模型隐蔽。按照一部分同学的理解,这就是一道安培力的题目,以为伸手就可以判断安培力的方向。仔细分析电荷在上、下两个表面的聚集的原因,才发现是定向移动的电荷受到洛仑兹力的结果。因此,深入分析题目中所叙述的物理过程,挖出隐含条件,方能有正确的思路。


本题难度:一般



3、选择题  如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xoy平面内,与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电量和质量之比q/m及带点粒子在磁场中的运动时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/gq0qf4wfn2l.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">


参考答案:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hfbkqy3room.png\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题解析:
由图可知600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/aiad0rg1m1k.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
又?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/abfcud025ek.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
两式联立得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/djwyhfaj2ox.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hfbkqy3room.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
点评:做此类问题,需要先根据洛伦兹力画出粒子的轨迹,运用几何知识分析解题


本题难度:一般



4、简答题  600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">如图所示,坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场,第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/5yyhlwuzoby.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,方向沿x轴正方向的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3zucptilfn3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,求粒子在A点进入磁场时:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">? (1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)粒子到达挡板上时的速度大小。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ynsawzl3mrp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">


参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3rrw0ongqf1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">(2) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mbahf133nky.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题解析:(1)设速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/vhcqjgo5w2k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时进入磁场后做圆周运动的半径为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/gspowfndtc0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/2mshfxbrcal.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">设速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3zucptilfn3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时进入磁场做圆周运动的半径600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yxr1ec0z113.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/pci5ztqk1dl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">设其速度方向与600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/c0cth5xc20f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">轴正方向之间的夹角为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/di5f4kdezjz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">由图中的几何关系有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/cs54palu0pp.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3rrw0ongqf1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,则要求粒子进入电场时速度方向与600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/c0cth5xc20f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">轴正方向平行,如图所示。粒子进入电场后由动能定理有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/42confowstw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/4xlfob55zc1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mbahf133nky.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题难度:简单



5、填空题  如上右图所示,是显象管电子束运动的示意图.设电子的加速电压为U,匀强磁场区的宽度为L.要使电子从磁场中射出时在图中所示的120?的范围内发生偏转(即上下各偏转60?),则匀强磁场的磁感应强度B的变化范围应满足______。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/micx13bdekk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">


参考答案:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0pyflpwvaq1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题解析:如图所示,如果磁场是垂直纸面向外的,那么电子是向上偏的。磁场越强,偏离越大。如果把磁场方向只是反过来,那么就是对称的偏转。当电子通过加速电场后,根据动能定理可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/k5rz2q1eamu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,当电子向上偏转60°时,磁场最大,根据几何知识可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1wnhbbhrjvw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,因为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/i5h5pwsoyjp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以联立上式可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/41qxxj4pfsv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,磁场垂直向里时也如此,故600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0pyflpwvaq1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">


本题难度:简单




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