格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

带电粒子在磁场中的运动-安培力与洛伦兹力知识点月考进阶单选题自测题解析-上海市等高中物理,平均正确率52.0%

2025-08-02
带电粒子在磁场中的运动-安培力与洛伦兹力知识点月考进阶单选题自测题解析-上海市等高中物理,平均正确率52.0%
1、['带电粒子在磁场中的运动', '功能关系的应用', '安培力的方向判断(左手定则)']

正确率40.0%svg异常

B

A.带电粒子带正电

B.带电粒子的运动方向为顺时针

C.带电粒子在金属板上部分运动的时间大于在下部分运动的时间

D.带电粒子在金属板上部分运动的时间小于在下部分运动的时间

2、['带电粒子在磁场中的运动', '带电粒子在复合场中的运动', '运动的合成、分解', '带电粒子在电场中的曲线运动', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%svg异常

C

A.若撤去磁场$${{R}}$$,质子穿过场区时间大于$${{t}}$$

B.若撤去电场$${{E}}$$,质子穿过场区时间等于$${{t}}$$

C.若撤去磁场$${{B}}$$,质子穿出场区时动能大于$${{E}_{k}}$$

D.若撤去电场$${{E}}$$,质子穿出场区时动能大于$${{E}_{k}}$$

3、['带电粒子在磁场中的运动', '物体运动轨迹、速度、受力的相互判断', '竖直平面内的圆周运动', '线速度、角速度和周期、转速']

正确率60.0%svg异常

B

A.$$\frac{3 \pi} {2 t B}$$

B.$$\frac{3 \pi} {t B}$$

C.$$\frac{5 \pi} {2 t B}$$

D.$$\frac{5 \pi} {t B}$$

4、['带电粒子在磁场中的运动', '平抛运动基本规律及推论的应用', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转,称这种电场为偏转电场,这种磁场为偏转磁场.下列说法错误的是(重力不计$${{)}{(}{)}}$$

C

A.欲把速度不同的同种带电粒子分开,既可采用偏转电场,也可采用偏转磁场

B.欲把动能相同的质子和$${{α}}$$粒子分开,只能采用偏转电场

C.欲把由静止经同一电场加速的质子和$${{α}}$$粒子分开,偏转电场和偏转磁场均可采用

D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开,偏转电场和偏转磁场均可采用

5、['带电粒子在磁场中的运动', '动量的定义、单位和矢量性']

正确率40.0%svg异常

B

A.磁场方向垂直纸面向里

B.$$P_{1} > P_{2} > P_{3}$$

C.$$v_{1} < v_{2} < v_{3}$$

D.$$T_{1} > T_{2}=T_{3}$$

6、['带电粒子在磁场中的运动', '洛伦兹力在科技和生活中的其他应用', '向心力', '洛伦兹力的方向判断']

正确率60.0%svg异常

A

A.粒子由$${{A}}$$经$${{B}}$$向$${{C}}$$的方向运动

B.粒子由$${{C}}$$经$${{B}}$$向$${{A}}$$的方向运动

C.粒子一定带正电,磁场方向垂直纸面向里

D.粒子一定带负电,磁场方向垂直纸面向外

7、['带电粒子在磁场中的运动']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$\frac{e B d} {2 m}$$

B.$$\frac{2 e B d} {3 m}$$

C.$$\frac{e B d} {m}$$

D.$$\frac{2 e B d} {m}$$

8、['带电粒子在磁场中的运动', '带电粒子在有界磁场中的运动', '洛伦兹力的方向判断']

正确率80.0%svg异常

D

A.沿纸面水平向右

B.沿纸面水平向左

C.垂直纸面向外

D.垂直纸面向里

9、['带电粒子在磁场中的运动', '洛伦兹力在科技和生活中的其他应用', '洛伦兹力的方向判断']

正确率60.0%$${{“}}$$人造小太阳$${{”}}$$托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞$${{.}}$$已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度$${{T}}$$成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变,由此可判断所需的磁感应强度$${{B}}$$正比于(

A

A.$${\sqrt {T}}$$

B.$${{T}}$$

C.$${\sqrt {{T}^{3}}}$$

D.$${{T}^{2}}$$

10、['带电粒子在磁场中的运动', '磁通量的理解和计算']

正确率60.0%一个质量为$${{m}{、}}$$电量为$${{q}}$$的粒子,以与匀强磁场$${{B}}$$垂直的速度$${{v}}$$射入磁场中,仅受洛仑兹力作用,则穿过粒子运动轨迹内的磁通量$${{Φ}}$$与磁感应强度$${{B}}$$大小的关系是(

B

A.$${{Φ}{∝}{B}}$$

B.$$\Phi\propto{\frac{1} {B}}$$

C.$${{Φ}{∝}{{B}_{2}}}$$

D.$${{Φ}{∝}{\sqrt {B}}}$$

1. 解析:

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。由左手定则可判断粒子带正电(A正确)。粒子运动方向由初始条件决定,无法从题目中直接判断(B无法确定)。粒子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比,若上部分轨迹对应圆心角较大,则时间较长(C可能正确,D可能错误)。

2. 解析:

质子在场区中受电场力和洛伦兹力作用。若撤去磁场$${{B}}$$,仅电场力作用时质子做类平抛运动,时间可能大于$${{t}}$$(A正确)。若撤去电场$${{E}}$$,仅洛伦兹力作用时质子做匀速圆周运动,时间与$${{t}}$$关系不确定(B错误)。撤去磁场$${{B}}$$时电场力做功可能增加动能(C正确)。撤去电场$${{E}}$$时洛伦兹力不做功,动能不变(D错误)。

3. 解析:

粒子在磁场中运动周期为$$T=\frac{2\pi m}{qB}$$,题目中时间为$$t$$,若$$t$$对应$$\frac{3}{4}$$周期,则$$t=\frac{3\pi m}{qB}$$,解得$$\frac{q}{m}=\frac{3\pi}{tB}$$(B正确)。

4. 解析:

偏转电场对粒子偏转效果与速度无关,而偏转磁场与速度有关(A错误)。动能相同的质子和$$α$$粒子速度不同,磁场偏转效果不同,但电场偏转效果相同(B正确)。加速后的质子和$$α$$粒子动能相同,电场和磁场均可分开(C正确)。初速度相同、比荷不同的粒子在电场和磁场中偏转效果均不同(D正确)。因此错误的选项是A。

5. 解析:

由粒子偏转方向可判断磁场方向垂直纸面向里(A正确)。粒子速度越大,轨迹半径越大,对应$$v_1 < v_2 < v_3$$(C正确)。功率$$P$$与速度关系不确定(B无法确定)。周期$$T$$与速度无关,仅与比荷和磁场有关(D正确)。

6. 解析:

由粒子轨迹弯曲方向可判断洛伦兹力方向,结合左手定则可知粒子带正电且磁场方向垂直纸面向里(C正确),运动方向由初始条件决定(A、B无法确定)。

7. 解析:

粒子在磁场中运动半径为$$r=\frac{mv}{qB}$$,题目中$$d$$为直径,则$$r=\frac{d}{2}$$,解得$$v=\frac{qBd}{2m}$$(A正确)。

8. 解析:

由粒子受力平衡条件$$qvB=qE$$,电场方向需与洛伦兹力方向相反。若粒子带正电且磁场方向垂直纸面向外,则电场方向应水平向左(B正确)。

9. 解析:

粒子动能$$E_k \propto T$$,而$$E_k=\frac{1}{2}mv^2$$,故$$v \propto \sqrt{T}$$。由半径公式$$r=\frac{mv}{qB}$$,要求$$r$$不变,则$$B \propto v \propto \sqrt{T}$$(A正确)。

10. 解析:

粒子轨迹半径$$r=\frac{mv}{qB}$$,轨迹面积$$S=\pi r^2 \propto \frac{1}{B^2}$$。磁通量$$\Phi=BS \propto \frac{1}{B}$$(B正确)。

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