大学物理试题库312湖州师院.docx
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大学物理试题库312湖州师院
湖州师院学校312条目的4类题型式样及交稿式样
(洛仑兹力)
1.选择题
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
1
1.洛仑兹力可以
(A)改变运动带电粒子的速率(B)改变运动带电粒子的动量
(C)对运动带电粒子作功(D)增加运动带电粒子的动能
[]
答案:
B
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
3
2.一质量为m、电量为q的粒子,以速度
垂直射入均匀磁场
中,则粒子运动轨道所包围范围的磁通量与磁场磁感应强度
大小的关系曲线是
(A)(B)(C)(D)
[]
答案:
B
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
3
3.从电子枪同时射出两个电子,初速度分别为2v和3v,经垂直磁场偏转后,则
(A)初速为2v的电子先回到出发点
(B)初速度为3v的电子先回到出发点
(C)同时回到出发点
(D)不能回到出发点
[]
答案:
C
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
1
4.原来沿直线前进的电子束,进入一与它垂直的匀强磁场中偏转,形成圆弧轨道,下面说法中正确的是()
A.进入磁场后电子的动能没有变化
B.电子所受的洛仑兹力是变力
C.洛仑兹力对电子做正功
D.电子的动量是守恒的
[]
答案:
A
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
1
5.在静止电子附近放置一条载流直导线,则电子在直导线产生的磁场中的运动状态是
(A)向靠近导线方向运动(B)向远离导线方向运动(C)沿导线方向运动(D)静止;
[]
答案:
D
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
1
6.一个带电粒子在下述何种场中运动时,有可能做匀速圆周运动的是
(A)匀强电场(B)匀强磁场;
(C)面电荷附近的电场(D)通电直导线的磁场。
[]
答案:
B
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
2
7.如果带电粒子的速度与均匀磁场
垂直,则带电粒子作圆周运动,绕圆形轨道一周所需要的时间为
(A)
(B)
(C)
(D)
[]
答案:
C
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
3
8.一电量为q的粒子在匀强磁场中运动,下面哪种说法是正确的:
(A)只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同
(B)在速度不变的前提下,若电荷电量q变为-q,则粒子受力方向相反,数值不变
(C)粒子进入磁场后,其动量和动能都不改变
(D)洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹一定是圆
[]
答案:
B
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
4
9.洛仑兹力公式中的带电粒子的速度
是
(A)相对于另一个运动带电粒子的(B)相对于外来磁场的
(C)相对地球的(D)相对于观察者的
[]
答案:
D
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
5
10.有一个静止在磁场中的中性粒子,放出一个电子后使两者在垂直于磁场的平面内运动,则
(A)两粒子所受洛仑兹力相同(B)两粒子的运动速率相同
(C)两粒子作圆周运动的周期相同(D)两粒子作圆周运动的半径相同
[]
答案:
D
解答:
两者动量大小和电量相同。
题号:
分值:
3分
难度系数等级:
3
11.两个以相同速度v同向平行运动的正电荷(v< (A)继续保持平行(B)相互靠近(C)相互分开(D)无法确定 [] 答案: C 题号: 分值: 3分 难度系数等级: 2 12.如果你坐在房间内,背靠墙壁,设想有一电子束从你背后墙壁向前面的墙壁水平地射出,并偏向你的右方,则该室内磁场的方向是 (A)水平向右(B)水平向左(C)垂直向上(D)垂直向下 [] 答案: D 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 13.一个质子和一个电子以相同的速度射入一垂直磁场,则它们的 (A)运动周期相同(B)圆周运动的半径相同(C)动能相同(D)以上的都不相同 [] 答案: D 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 14.两个电子分别以速度v和2v同时垂直射入一均匀磁场,如不考虑它们之间的相互作用,则它们的 (A)运动周期相同(B)圆周运动的半径相同(C)动量不变(D)以上答案都不对 [] 答案: A 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 4 15.如图所示,在匀强磁场B中一个带正电的粒子在xy平面内以速度v1运动时,所受到的磁力为F1,若带电粒子沿z轴以速度v2时,所受到的磁力为F2,则 的方向是 (A)与y轴同向(B)y轴反向 (C)在xz平面内与v1垂直向上(D)在xz平面内与v1垂直向下 [] 答案: B 解答: 根据洛仑兹力右手法则判断。 2.判断题: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 1 1.在一均匀磁场中,若带电粒子的速度 与磁感应强度 斜交成 角, ,则带电粒子的运动轨道是一螺旋线。 () 答案: 对 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 2.二个电子以相同的速度v平行运动,在实验室中观察,由于它们之间相对静止,所以它们之间除了万有引力之外,只有电力,没有磁力。 () 答案: 错 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 3.如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,则这个区域一定没有磁场。 () 答案: 错 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 4.一个带电粒子在空间的运动轨迹是螺旋线,则该空间除了磁场外,可能还有电场。 () 答案: 对 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 4 5.质子(电荷为e,质量为m)和α粒子(电荷为2e,质量为4m)垂直磁场方向进入同一匀强磁场中,若两粒子的初速度相同,设质子和α粒子受到洛仑兹力作用而产生的加速度大小分别为a1和a2,则a1: a2=1: 2.() 答案: 错. 解答: 应是a1: a2=2: 1 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 6.一个带电粒子在电磁场中不可能作匀速直线运动,而只能是直线加速运动或曲线运动。 () 答案: 错 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 7.有一无限长载流I的螺线管,内部为真空,单位长度上线圈为n匝,有一电子以速度v沿螺线管轴线运动,则电子受到的洛仑兹力的大小是 。 答案: 错 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 8.二个电子平行运动,速度均为v,设想在其中一个电子上建立坐标系,则在该坐标系中观察,电子之间除了电力作用之外,没有磁力的作用。 () 答案: 对 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 5 9.能让一个电子作匀速直线运动的空间,不可能同时有重力场、电场和磁场。 () 答案: 错 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 10.一个电子在磁场中作圆周运动时,洛仑兹力不作功;当它作螺旋线运动时,洛仑兹力也不作功。 () 答案: 对 3.填空题 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 1.一个速度 (ms-1)的电子,在均匀磁场中受到的力为 (N)。 如果 ,则 =_____________。 答案: (T) 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 4 2.真空中两个电子以相同的速度v并排沿着同一方向运动,它们的距离为r。 若在实验室 参照系中进行观测,两个电子间磁相互作用力的大小为__________________。 (不考虑相对论效应) 答案: 解答: 根据运动电荷的磁场公式再考虑洛仑兹力公式。 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 3.质子m1和电子m2以相同的速度垂直飞入磁感强度为 的匀强磁场中,试求质子轨道半径R1与电子轨道半径R2的比值. 答案: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 4 4.一电子以v=105m·s-1的速率,在垂直于均匀磁场的平面内作半径R=1.2cm的 圆周运动,则此圆周所包围的磁通量是.(已知 ) 答案: ×10-8Wb 解答: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 1 5.电子质量m,电量e,以速度v飞入磁感应强度为B的匀速磁场中,v与B夹角为θ, 电子作螺旋运动,则螺旋线的螺旋矩h=__________。 答案: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 4 6.一长直导线流有电流20A,离导线5.0cm处有一电子以速度 7m平行于电 流运动,则作用在电子上的洛仑兹力的大小是. 答案: N 解答: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 1 7.一个电子在匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向是. 答案: 和磁场方向平行 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 5 8.真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向 左做匀速直线运动,则三油滴中质量最大是. 答案: c 解答: 三油滴均带负电。 质量大的将向下运动,受到磁场的作用,向左运动。 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 9.一带电粒子垂直射入磁场 后,运动轨迹是半径为R的圆周,若要使圆周半径变为R/2,则磁感应强度应变为. 答案: 2 。 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 10.磁场中某点处的磁感应强度 = - (T),一电子以速度 (ms-1)通过该点,则作用于该电子上的磁场力. 答案: (N) 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 11.在非均匀磁场中,有一带电量为q的运动电荷,当电荷运动至某点时,其速度为v,运动方向与磁场的夹角为α,此时测出它所受的磁力为 ,则该运动电荷所在处的磁感应 强度的大小为_____________________。 答案: 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 3 12.一电子在 T的均匀磁场中作半径 cm的螺旋线运动,螺距 cm。 已知电子的比荷 ,求这个电子的速度的大小是. 答案: ms-1 题号: 分值: 2分 难度系数等级: 2 13.一个质量为m,电量为q的带电粒子,在电场强度为 磁感应强度为 的电磁场 中运动,则该带电粒子满足的动力学方程是。 (不计重力) 答案: 4.计算题 题号: 分值: 10分 难度系数等级: 3 1.在一个显像管的电子束中,电子有 的能量,这个显像管安放的位置使电子水平地由南向北运动。 地球磁场的垂直分量 T,并且方向向下,求: (1)电子束偏转方向; (2)电子束在显像管内通过20cm到达屏面时光点的偏转间距。 解: (1)如图所示,由洛伦兹力 可以判断电子束将偏向东侧。 (3分) (2)在如图所示的坐标中,电子在洛伦兹力作用下, 沿圆周运动,其轨道半径R为 (3分) 由题知y=20cm,并由图中的几何关系可得电子束偏向东侧的距离 (4分) 即显示屏上的图像将整体向东平移近3mm,这种平移并不会影响整幅图像的质量. 题号: 分值: 10分 难度系数等级: 2 2.如图所示,设有一质量为me的电子射入磁感强度为B的均匀磁场中,当它位于点M时,具有与磁场方向成 角的速度v,它沿螺旋线运动一周到达点N,试证 M、N两点间的距离为 解: 将入射电子的速度沿磁场方向和垂直磁场方向分解 和v 定离子质量的质谱仪如图所示,离子源S产生质量为m,电荷为q的离子,离子的初速很小,可看作是静止的,经电势差U加速后离子进入磁感强度为B的均匀磁场,并沿一半圆形轨道到达离入口处距离为x的感光底片上,试由此计算运动粒子的质量m. 解: 由离子源产生的离子在电势差为U的电场中加速,根据动能定理,有 (3分) 离子以速率v进入磁场后,在洛伦兹力的作用下作圆周运动,其动力学方程为 (4分) 由上述两式可得 (3分) 题号: 分值: 10分 难度系数等级: 4 4.两个正电荷q1、q2,当它们相距为d时,运动速度各为v1和v2,如图所示,求: (1)q1在q2处所产生的磁感应强度和作用于q2上的电磁力; (2)q2在q1处所产生的磁感应强度和作用于上q1的电磁力。 解: (1)速度为v1的电荷q1在q2处产生的磁感强度方向与 的指向相同,垂直图面向外,其大小为 (1分) q2所受的洛伦兹力方向水平向右,大小为 (2分) q2处在q1的电场中,所受电场力方向垂直向下,大小为 (1分) 如图所示,作用于q2的合力大小为 (1分) 与水平方向的夹角为 (1分) (2)由于电荷q2的速度v2与q2到q1为的径矢 方向相同,电荷q2在q1处产生的磁感强度为 q1所受的洛伦兹力为 (2分) q1处在q2的电场中,受到的电场力方向竖直向上,大小为 所以作用于q1上的合力方向竖直向上,大小为 (2分) 题号: 分值: 10分 难度系数等级: 3 5.试通过分析霍耳效应的实验规律 ,证明霍耳系数 ,其中 代表载流子数密度, 代表每个载流子的电量。 解: 当电力和磁力达到平衡时, (1)(2分) 若板垂直于磁场方向的宽度为 ,则霍耳电势差 (2)(2分) 因为 (3) 从而 (4)(3分) 将(4)代入 (2)得 所以 证毕。 (3分)精心搜集整理,只为你的需要
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