第6節(jié) 洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)
1. 電荷在磁場(chǎng)(無(wú)其他場(chǎng))中，不可能做的運(yùn)動(dòng)是( )
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．平拋運(yùn)動(dòng)
C．靜止 D．勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】若運(yùn)動(dòng)電荷平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)，則電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)電荷垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)，則電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、D正確；由于電荷的質(zhì)量不計(jì)，故電荷不可能做平拋運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；靜止的電荷不受洛倫茲力，在沒(méi)有其他力時(shí)，電荷只能靜止．
2．(2019·濱州期末)質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖所示，含有兩種不同帶電粒子的離子束(所有粒子帶電荷量相同)經(jīng)MN間的同一加速電壓U從下底板由靜止加速后從小孔S垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)半周后，打在照相底片上的P點(diǎn)和Q點(diǎn)，已知＝，則打在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的兩種粒子的質(zhì)量之比是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】加速過(guò)程qU＝mv2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)Bqv＝m，由兩式可得r＝，則＝＝＝，則＝.故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
3．(2018·張家界名校模擬)如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，一束粒子以速度v沿直線穿過(guò)相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1)的重疊區(qū)域，然后通過(guò)狹縫S0垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2)，最后打在照相底片上的三個(gè)不同位置，粒子的重力可忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．該束粒子帶負(fù)電
B．P1板帶負(fù)電
C．粒子的速度v滿足關(guān)系式v＝
D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，荷質(zhì)比越小
【答案】D
【解析】根據(jù)粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，利用左手定則，可判斷出該束粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；根據(jù)粒子在左側(cè)運(yùn)動(dòng)可知，洛倫茲力方向向上，則電場(chǎng)力方向向下，P1板帶正電，故B錯(cuò)誤；由粒子做直線運(yùn)動(dòng)，粒子平衡，有qvB1＝qE，得粒子的速度v滿足關(guān)系式v＝，故C錯(cuò)誤；在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的磁場(chǎng)中，根據(jù)R＝，運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，荷質(zhì)比越小，故D正確．
4．(2019·河南模擬)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，y軸上一點(diǎn)P(0,16)有一粒子源，能向各個(gè)方向釋放出比荷為4×108 C/kg的正粒子，粒子初速度v0＝8×106 m/s，不計(jì)粒子重力，求x軸上有粒子穿過(guò)的坐標(biāo)范圍．
【答案】－8 cm≤x≤12 cm
【解析】粒子帶正電，由左手定則可知，粒子在磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qv0B＝m
