第3节洛伦兹力的应用基础巩固1电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ()A速度越大，周期越大 B速度越小，周期越大C速度方向与磁场方向平行 D速度方向与磁场方向垂直解析：由粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式T可知周期的大小与速率无关，A、B错误，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度方向与磁场方向垂直，C错误，D正确答案：D21930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图6316所示这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2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图6316C离子从磁场中获得能量D离子从电场中获得能量答案：AD3.如图6317所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是 ()图6317A沿路径a运动，其轨道半径越来越大B沿路径a运动，其轨道半径越来越小C沿路径b运动，其轨道半径越来越小D沿路径b运动，其轨道半径越来越大解析：由安培定则可判断，导线I下方的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可判断，电子将向下偏转，由于离导线越远，磁感应强度B越小，由r知电子运动的半径越来越大，故A正确，B、C、D错误答案：A图63184.如图6318所示，在第象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率，沿与x轴成30的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为 ()A12 B21C1 D11答案：B知能提升5.如图6319是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是 ()图6319A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小答案：ABC6.把金属块放在匀强磁场中，如图6320所示，磁场方向垂直于内、外表面水平向外，金属块中有电流通过设金属块上、下两表面的电势分别是U上、U下，则 ()AU上U下图6320BU上U下CU上U下D不能判断哪一面电势较高解析：本题考查金属块中电流的形成及上、下表面的电势金属块中的电流是自由电子定向移动形成的，电子受到洛伦兹力的作用而向下偏转，在金属块的上、下表面分别积聚正、负电荷，故上板电势高，A正确，B、C、D错故正确答案为A.答案：A图63217.如图6321所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点. 经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力求：(1)带电粒子所受洛伦兹力的大小；(2)带电粒子的质量解析：(1)由洛伦兹力公式得FqvB(2)由洛伦兹力提供向心力得qvBm由题意得r联立以上两式解得带电粒子的质量为m答案：(1)qvB(2)图63228.如图6322所示，AB间存在方向与竖直方向成45角斜向上的匀强电场E1，BC间存在竖直向上的匀强电场E2，AB间距为0.2 m，BC间距为0.1 m，C为荧光屏质量m1.0103 kg，电荷量q1.0102 C的带电粒子由a点静止释放，恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏的O点若在BC间再加方向垂直纸面向外、大小B1.0 T的匀强磁场，粒子经b点偏转到达荧光屏的O点(未画出)取g10 m/s2，求：(1)E1的大小(2)加上磁场后，粒子由b点到O点电势能的变化量解析：(1)粒子在AB间做匀加速直线运动，受力如右图所示，qE1cos 45mgE1 V/m1.4 V/m.(2)由动能定理得：qE1sin 45dABmvb2vb 2 m/s加磁场前粒子在BC间作匀速直线运动则有qE2mg加磁场后粒子作匀速圆周运动，轨迹如图由洛伦兹力提供向心力得qvbB，得R0.2 m设偏转距离为y，由几何关系得：R2dBC2(Ry)2y2.7102 mWqE2ymgy2.7104 J即电势能增加了2.7104 J答案：(1)1.4 V/m(2)增加了2.7104 J