格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

带电粒子在匀强磁场中的运动-安培力与洛伦兹力知识点教师选题基础自测题解析-新疆维吾尔自治区等高中物理,平均正确率60.0%

2025-07-05
带电粒子在匀强磁场中的运动-安培力与洛伦兹力知识点教师选题基础自测题解析-新疆维吾尔自治区等高中物理,平均正确率60.0%
1、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '牛顿第二定律', '向心力']

正确率40.0%svg异常

A.粒子源发射粒子带正电

B.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

C.粒子源在板上$${{a}}$$点

D.粒子源在板上$${{e}}$$点

2、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '带电粒子在复合场中的运动', '向心力', '带电粒子在电场中的运动']

正确率80.0%svg异常

D

A.带负电

B.初速度为$$v=\frac{B} {E}$$

C.比荷为$$\frac{q} {m}=\frac{B^{2} r} {E}$$

D.比荷为$$\frac{q} {m}=\frac{E} {B^{2} r}$$

3、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '向心力']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{8 m h v} {e^{2} B^{2}}$$

B.$$\frac{1 2 m h v} {e^{2} B^{2}}$$

C.$${\frac{1 6 m h v} {e^{2} B^{2}}}$$

D.$$\frac{3 6 m h v} {e^{2} B^{2}}$$

4、['带电粒子在磁场中的运动', '带电粒子在匀强磁场中的运动']

正确率80.0%svg异常

A.打在屏上$${{A}}$$点,偏转磁场的方向应水平向右

B.打在屏上$${{B}}$$点,偏转磁场的方向应垂直纸面向外

C.打在屏上的位置由$${{A}}$$点逐渐向$${{B}}$$点移动,磁场大小应先减小,再反向增大

D.打在屏上的位置由$${{B}}$$点逐渐向$${{A}}$$点移动,磁场大小应先增大,再反向减小

5、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '安培力的方向判断(左手定则)', '洛伦兹力的计算']

正确率80.0%svg异常

A.粒子$${{a}}$$可能带负电

B.粒子$${{b}}$$可能带正电

C.粒子$${{c}}$$一定带负电

D.粒子$${{b}}$$一定带负电

6、['半衰期', '带电粒子在匀强磁场中的运动', '射线的本质及三种射线的比较']

正确率80.0%svg异常

A.若将放射源置于高温高压环境中,射线强度将会变化

B.射线$${{b}}$$是高速中子流,速度可达光速

C.射线$${{c}}$$是原子的核外电子电离而产生

D.射线$${{a}}$$的电离本领最强

7、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '牛顿第二定律', '向心力']

正确率40.0%svg异常

A.粒子在磁场中运动的半径越大,粒子在磁场中运动的时间一定越长

B.$${{A}}$$点与粒子离开磁场时所经过的位置的连线的长度越长,粒子在磁场中运动的时间一定越长

C.粒子在磁场中运动的最短时间为$$\frac{2 \pi m} {3 q B}$$

D.粒子在磁场中运动的最长时间为$$\frac{\pi m} {2 q B}$$

8、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '带电粒子在有界磁场中的运动']

正确率40.0%svg异常

A.$${{b}}$$点射出的粒子运动半径较小

B.$${{a}}$$点射出的粒子速率较大

C.$${{b}}$$点射出的粒子运动时间较长

D.$${{a}}$$点射出的粒子速度方向反向延长线过$${{O}}$$点

9、['带电粒子在匀强磁场中的运动']

正确率80.0%svg异常

A.电子束向上偏转,$${{A}}$$接正极,$${{B}}$$接负极

B.电子束向下偏转,$${{A}}$$接正极,$${{B}}$$接负极

C.电子束向上偏转,$${{A}}$$接负极,$${{B}}$$接正极

D.电子束向下偏转,$${{A}}$$接负极,$${{B}}$$接正极

10、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '原子核的衰变', '质能方程的理解']

正确率40.0%静止在匀强磁场中的原子核$${{X}}$$发生$${{α}}$$衰变后变成新原子核$${{Y}}$$。已知核$${{X}}$$的质量数为$${{A}}$$,电荷数为$${{Z}}$$,核$${{X}}$$、核$${{Y}}$$和$${{α}}$$粒子的质量分别为$${{m}_{X}}$$、$${{m}_{Y}}$$和$${{m}_{α}}$$。已知$${{α}}$$粒子在磁场中运动的半径为$${{R}}$$。则下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A.衰变方程可表示为$$\stackrel{A} {Z} X \to\stackrel{A} {Z}^{A-2} Y+\stackrel{4} {2} H e$$

B.核反应中释放的核能为$$( m_{X}-m_{Y} ) c^{2}$$

C.$${{Y}}$$核在磁场中运动的半径为$$\frac{2 R} {Z-2}$$

D.$${{X}}$$核的电荷数比$${{Y}}$$核的电荷数多$${{4}}$$

1. 解析:

根据题目描述,粒子在磁场中运动轨迹为半圆,结合选项分析:

A. 粒子带正电,由左手定则判断磁场方向应垂直纸面向里,但题目未明确磁场方向,无法直接确定。

B. 若粒子在上半周速度减小(如受阻力),则时间变长,但题目未说明速度变化,通常匀速圆周运动时间相同。

C. 若粒子源在 $$a$$ 点,粒子轨迹应向左偏转,与图示不符。

D. 若粒子源在 $$e$$ 点,粒子向右偏转形成半圆,符合图示轨迹。因此正确答案为 D

2. 解析:

粒子在电磁场中做匀速直线运动,需满足 $$qvB = qE$$,即 $$v = \frac{E}{B}$$,排除 B。

由洛伦兹力公式 $$r = \frac{mv}{qB}$$,代入 $$v = \frac{E}{B}$$ 得比荷 $$\frac{q}{m} = \frac{E}{B^2 r}$$,故 D 正确。A 未明确电荷性质,C 公式错误。

正确答案为 D

3. 解析:

粒子在磁场中运动半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$,题目中 $$q = e$$,动能 $$E_k = \frac{1}{2}mv^2 = h\nu$$,解得 $$v = \sqrt{\frac{2h\nu}{m}}$$。

代入半径公式得 $$r = \frac{m}{eB} \sqrt{\frac{2h\nu}{m}} = \frac{\sqrt{2mh\nu}}{eB}$$,题目要求 $$r^2$$ 的倍数关系,对比选项 C 符合 $$\frac{16mh\nu}{e^2B^2}$$。

正确答案为 C

4. 解析:

A. 打在 $$A$$ 点需向左偏转,磁场方向应垂直纸面向里(非水平向右),错误。

B. 打在 $$B$$ 点需向右偏转,磁场方向垂直纸面向外可能正确,但未说明磁场变化过程。

C. 从 $$A$$ 到 $$B$$ 点需磁场先减弱至零再反向增强,符合偏转方向变化,正确。

D. 与 C 矛盾,错误。

正确答案为 C

5. 解析:

根据轨迹偏转方向及左手定则:

A. 粒子 $$a$$ 向右偏转,可能带正电或负电(取决于磁场方向),故可能正确。

B. 粒子 $$b$$ 不偏转,可能不带电,错误。

C. 粒子 $$c$$ 向左偏转,电荷性质与 $$a$$ 相反,但磁场方向未知,无法确定。

D. 同 B,$$b$$ 可能不带电,错误。

正确答案为 A

6. 解析:

A. 放射源衰变与温度无关,错误。

B. 射线 $$b$$ 为中子流,但速度远低于光速,错误。

C. 射线 $$c$$ 为 $$γ$$ 光子,源于核内能级跃迁,错误。

D. 射线 $$a$$ 为 $$α$$ 粒子,电离本领最强,正确。

正确答案为 D

7. 解析:

A. 时间 $$t = \frac{\theta m}{qB}$$,半径大但圆心角小时时间可能更短,错误。

B. 连线长度与时间无直接关系,错误。

C. 最短时间对应最小圆心角 $$120^\circ$$,即 $$t = \frac{2\pi m}{3qB}$$,正确。

D. 最长时间对应 $$180^\circ$$,即 $$t = \frac{\pi m}{qB}$$,错误。

正确答案为 C

8. 解析:

A. $$b$$ 点粒子轨迹半径较小(偏转更剧烈),正确。

B. $$a$$ 点粒子速率较大(半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$),正确。

C. $$b$$ 点粒子圆心角更大,运动时间更长,正确。

D. $$a$$ 点粒子速度方向反向延长线不过 $$O$$ 点(仅匀速直线运动满足),错误。

正确答案为 A、B、C

9. 解析:

电子带负电,向上偏转需电场力向上,故 $$A$$ 接负极、$$B$$ 接正极,选项 C 正确。

正确答案为 C

10. 解析:

A. 衰变方程应为 $$\stackrel{A}{Z}X \to \stackrel{A-4}{Z-2}Y + \stackrel{4}{2}He$$,错误。

B. 核能释放为 $$(m_X - m_Y - m_\alpha)c^2$$,错误。

C. 由动量守恒 $$m_\alpha v_\alpha = m_Y v_Y$$,且 $$r = \frac{mv}{qB}$$,得 $$r_Y = \frac{2R}{Z-2}$$,正确。

D. $$X$$ 核电荷数比 $$Y$$ 多 2,错误。

正确答案为 C

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