格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

速度选择器-安培力与洛伦兹力知识点考前进阶自测题解析-安徽省等高中物理,平均正确率38.0%

2025-07-15
速度选择器-安培力与洛伦兹力知识点考前进阶自测题解析-安徽省等高中物理,平均正确率38.0%
1、['带电粒子在组合场中的运动', '质谱仪', '向心力', '牛顿第二定律的简单应用', '速度选择器']

正确率40.0%svg异常

B

A.粒子带负电

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.粒子打在照相底片$${{A}_{1}{{A}_{2}}}$$上的位置越靠近$${{P}}$$,粒子的比荷$$\frac{q} {m}$$越小

D.粒子打在照相底片$${{A}_{1}{{A}_{2}}}$$上的位置越靠近$${{P}}$$,粒子在磁场中的运动时间越短

2、['匀强电场中电势差与电场强度的关系', '受力分析', '速度选择器', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%两板间电压为$${{U}}$$的平行金属板$${{M}{、}{N}}$$水平放置,板间距离为$$d, O O^{'}$$为其水平中心线。 $${{0}}$$点处 有一粒子源,能在纸面内沿各个方向连续向板间发射质量为$${{m}{、}}$$电量为$${{q}{、}}$$重力不计的带负电粒子,粒子的初速度大小均为$${{v}_{0}}$$.用带小孔的挡板(图中未画出)挡住其他粒子,只保留水平进入板间的粒子,粒子最终打在$${{M}}$$板上,在两板间加垂直纸面方向的匀强磁场后,粒子恰好沿$$O O^{'}$$运动。保持磁场不变,下列说法正确的是


C

A.只 将粒子速度变为$${{2}{{v}_{0}}}$$,从$${{0}}$$点沿$${{O}{{0}^{′}}}$$进入板间后,也能沿直线运动

B.其他条件不变,若发出的粒子带正电,沿$$O O^{'}$$以$${{v}_{0}}$$进入板间的粒子不能从$${{0}^{′}}$$飞出

C.匀强磁场的磁感强度大小为$$B=\frac{U} {d v_{0}},$$,方向垂直纸面向里

D.只撤去挡板,所有进入板间的粒子均能沿直线运动

3、['电磁感应中的功能问题', '速度选择器']

正确率19.999999999999996%svg异常

D

A.电荷量为$${{−}{q}}$$的粒子以速度$${{v}}$$从$${{S}}$$点进入后将向下偏转

B.电荷量为$${{+}{2}{q}}$$的粒子以速度$${{v}}$$从$${{S}}$$点进入后将做类似平抛的运动

C.电荷量为$${{+}{q}}$$的粒子以大于$${{v}}$$的速度从$${{S}}$$点进入后动能将逐渐增大

D.电荷量为$${{−}{q}}$$的粒子以大于$${{v}}$$的速度从$${{S}}$$点进入后动能将逐渐减小

4、['速度选择器']

正确率40.0%svg异常

D

A.若改成电荷量为$${{−}{q}}$$的离子,将往上偏

B.若速度变为$${{v}_{0}{,}}$$将往上偏

C.若改成电荷量为$${{+}{2}{q}}$$的离子,将往下偏

D.若速度变为$${{3}{{v}_{0}}{,}}$$将往上偏

5、['质谱仪', '速度选择器', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

C

A.该束带电粒子一定带正电

B.速度选择器的$${{P}_{l}}$$极板带正电

C.在磁场$${{B}_{2}}$$中运动轨迹半径越大的粒子,比荷$$\frac{q} {m}$$越小

D.在磁场$${{B}_{2}}$$中运动轨迹半径越大的粒子,质量一定越大

6、['电场强度的表达式和单位', '速度选择器', '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40.0%svg异常

C

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B.通过狭缝$${{P}}$$的带电粒子在速度选择器中做匀加速直线运动

C.带电粒子打在$${{D}_{1}{{D}_{2}}}$$的位置越靠近$${{P}}$$,粒子的比荷越大

D.打在$${{D}_{1}{{D}_{2}}}$$上的粒子在磁场$${{B}^{′}}$$中的运动时间都相同

7、['带电粒子在复合场中的运动', '速度选择器']

正确率40.0%svg异常

D

A.这个特定速度与粒子的质量有关

B.这个特定速度与粒子的比荷有关

C.从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器

D.从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器

8、['质谱仪', '速度选择器', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

A

A.该束带电粒子带负电

B.速度选择器的$${{P}_{1}}$$极板接电源负极

C.在$${{B}_{2}}$$磁场中运动半径越大的粒子,速度越快

D.在$${{B}_{2}}$$磁场中运动半径越大的粒子,比荷$$\frac{m} {q}$$越小

9、['速度选择器']

正确率40.0%svg异常

B

A.若改为电荷量$${{−}{q}}$$的离子,将往上偏(其它条件不变)

B.若速度变为$${{2}{{v}_{0}}}$$将往上偏(其它条件不变)

C.若改为电荷量$${{+}{2}{q}}$$的离子,将往下偏(其它条件不变)

D.若粒子从选择器右端水平进入,则仍沿直线水平飞出(其它条件不变)

10、['质谱仪', '回旋加速器', '速度选择器', '磁流体发电机']

正确率40.0%svg异常

B

A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,增加电压$${{U}}$$即可

B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出$${{A}}$$极板是发电机的负极,$${{B}}$$极板是发电机的正极

C.图丙是速度选择器,带电粒子$${{(}}$$不计重力且只受电场和磁场的作用$${{)}}$$能够从右向左沿直线匀速通过速度选择器

D.图丁是质谱仪的工作原理示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝$${{S}_{3}}$$,粒子的比荷越小

第一题解析:

题目描述的是质谱仪的工作原理。粒子通过速度选择器后进入磁场,打在照相底片上。

A. 粒子带负电:无法从题目信息直接判断,错误。

B. 速度选择器中磁场方向垂直纸面向外:根据洛伦兹力平衡条件 $$qvB = qE$$,电场方向已知时,磁场方向可确定,但题目未明确电场方向,无法直接判断,错误。

C. 粒子打在 $$A_1A_2$$ 上越靠近 $$P$$,比荷 $$\frac{q}{m}$$ 越小:由半径公式 $$r = \frac{mv}{qB}$$,越靠近 $$P$$ 说明 $$r$$ 越小,$$\frac{q}{m}$$ 越大,错误。

D. 粒子越靠近 $$P$$,运动时间越短:因 $$t = \frac{\pi m}{qB}$$,$$r$$ 越小对应 $$m/q$$ 越小,时间越短,正确。

第二题解析:

粒子在平行板间受电场和磁场作用,需满足 $$qv_0B = qE$$ 才能直线运动。

A. 速度变为 $$2v_0$$ 时,洛伦兹力 $$2qv_0B$$ 不等于电场力 $$qE$$,无法直线运动,错误。

B. 若粒子带正电,沿 $$OO'$$ 进入时,电场力与洛伦兹力同向,无法平衡,粒子不能飞出,正确。

C. 磁场大小 $$B = \frac{U}{d v_0}$$,方向垂直纸面向里:由平衡条件 $$B = \frac{E}{v_0} = \frac{U/d}{v_0}$$,方向需满足左手定则,正确。

D. 撤去挡板后,非水平方向入射的粒子受合力不为零,无法全部直线运动,错误。

第三题解析:

题目描述的是速度选择器与偏转磁场的组合装置。

A. 电荷量为 $$-q$$ 的粒子以速度 $$v$$ 进入后向下偏转:若电场方向与磁场力方向相反,可能向下偏转,正确。

B. 电荷量为 $$+2q$$ 的粒子以速度 $$v$$ 进入后做类似平抛运动:速度选择器中粒子需匀速直线运动,错误。

C. 电荷量为 $$+q$$ 的粒子以大于 $$v$$ 的速度进入后动能增大:若磁场力占优,粒子可能加速,正确。

D. 电荷量为 $$-q$$ 的粒子以大于 $$v$$ 的速度进入后动能减小:若电场力做负功,动能可能减小,正确。

第四题解析:

考查速度选择器中粒子受力平衡条件 $$qvB = qE$$。

A. 若电荷量为 $$-q$$,洛伦兹力反向,可能向上偏转,正确。

B. 若速度变为 $$v_0$$,不满足平衡条件时可能向上偏转,正确。

C. 若电荷量为 $$+2q$$,洛伦兹力和电场力均加倍,仍可能平衡,不一定会向下偏转,错误。

D. 若速度变为 $$3v_0$$,洛伦兹力大于电场力,可能向上偏转,正确。

第五题解析:

质谱仪中粒子通过速度选择器后进入磁场 $$B_2$$。

A. 带电粒子电性无法直接判断,错误。

B. 速度选择器的 $$P_1$$ 极板带正电:需结合电场方向判断,题目未明确,错误。

C. 半径越大的粒子比荷 $$\frac{q}{m}$$ 越小:由 $$r = \frac{mv}{qB_2}$$ 可知正确。

D. 质量不一定越大,因 $$r$$ 还与 $$q$$ 和 $$v$$ 有关,错误。

第六题解析:

速度选择器中粒子需满足 $$qvB = qE$$。

A. 磁场方向垂直纸面向里:需结合电场方向判断,题目未明确,错误。

B. 粒子在速度选择器中做匀速直线运动,非匀加速,错误。

C. 粒子越靠近 $$P$$ 说明 $$r$$ 越小,由 $$r = \frac{mv}{qB'}$$ 知比荷越大,正确。

D. 运动时间 $$t = \frac{\pi m}{qB'}$$ 与 $$r$$ 有关,不相同,错误。

第七题解析:

速度选择器的特定速度 $$v = \frac{E}{B}$$ 与粒子性质无关。

A. 特定速度与质量无关,错误。

B. 特定速度与比荷无关,错误。

C. 从右向左射入的粒子若满足 $$v = \frac{E}{B}$$ 仍可直线穿出,正确。

D. 方向不影响平衡条件,错误。

第八题解析:

质谱仪中粒子运动半径 $$r = \frac{mv}{qB_2}$$。

A. 粒子电性无法直接判断,错误。

B. $$P_1$$ 极板接电源负极:需结合电场方向判断,题目未明确,错误。

C. 半径越大的粒子速度越快:由 $$r \propto v$$ 可知正确。

D. 半径越大比荷 $$\frac{m}{q}$$ 越大:由 $$r \propto \frac{m}{q}$$ 可知正确。

第九题解析:

速度选择器中粒子需满足 $$qvB = qE$$。

A. 电荷量为 $$-q$$ 时,洛伦兹力反向,可能向上偏转,正确。

B. 速度变为 $$2v_0$$ 时,洛伦兹力大于电场力,可能向上偏转,正确。

C. 电荷量为 $$+2q$$ 时,若 $$v$$ 不变且 $$2qvB = 2qE$$ 仍平衡,不一定会偏转,错误。

D. 从右端进入时,若 $$v = \frac{E}{B}$$ 仍可直线飞出,正确。

第十题解析:

A. 回旋加速器中粒子最大动能由磁场和D盒半径决定,与电压无关,错误。

B. 磁流体发电机中,由离子偏转方向可判断 $$A$$ 为负极,$$B$$ 为正极,正确。

C. 速度选择器对粒子运动方向无限制,只要满足 $$v = \frac{E}{B}$$ 即可,正确。

D. 质谱仪中粒子越靠近 $$S_3$$,半径越小,比荷越大,错误。

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