课时分层作业(十八) 洛伦兹力与现代技术
(时间:40分钟 分值:100分)
[基础达标练]
一、选择题(本题共6小题,每小题6分)
1.质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动.已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是( )
A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等
B.若m1=m2,则它们做圆周运动的周期一定相等
C.若q1≠q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等
D.若m1≠m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等
A [粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB=m,解得r==,由题意可知:粒子动量p相等、磁感应强度B相等,若q1=q2,则两粒子轨道半径相等,故A正确;粒子在磁场中做圆周运动的周期T=,若m1=m2,由于不知两粒子电荷量关系,如果两粒子电荷量相等,则粒子做圆周运动的周期相等,如果两粒子电荷量不相等,则两粒子做圆周运动的周期不相等,故B错误;粒子在磁场中做圆周运动的周期T=,若q1≠q2,只要两粒子的比荷相等,则粒子做圆周运动的周期相等,故C、D错误.]
2.如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子的质量、速度不同,但都是一价负粒子,则下列说法正确的是( )
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D.只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C [由r=可知,在粒子处于相同的磁场和带有相同的电荷量的情况下,粒子做圆周运动的半径取决于粒子的质量和速度的乘积.故选项C正确.]
3.如图所示,在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中,有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动,a的初速度为v,b的初速度为2v.则( )
A.a先回到出发点
B.b先回到出发点
C.a、b同时回到出发点
D.不能确定
C [电子再次回到出发点,所用时间为运动的一个周期.电子在磁场中运动的周期T=,与电子运动速度无关.]