河北2022年高考物理考前一周：回归教材四1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是( )A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：选B.洛伦兹力的特点是永远与运动方向垂直，永不做功，故选B.图11－2－152．如图11－2－15所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响，由这些条件可知( )A．不能确定粒子通过y轴时的位置B．不能确定粒子速度的大小C．不能确定粒子在磁场中运动的时间D．以上说法都不对解析：选D.带电粒子以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场，故粒子在磁场中运动了周期，从y轴上距O为x0处射出，v＝，回旋角为90°.图11－2－163．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图11－2－16所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定( )A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电解析：选C.垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R＝mv/qB.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，磁感应强度B、带电荷量不变，又据Ek＝mv2知，v在减小，故R减小，可判定粒子从b向a运动；另据左手定则，可判定粒子带正电，C选项正确．图11－2－174．半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图11－2－17所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )A. B.C.D.解析：选D.从弧AB所对圆心角θ＝60°，知t＝T＝，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t＝/v0，从图中分析有R＝r，则＝R·θ＝-2-\nr×＝πr，则t＝/v0＝.图11－2－185．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图11－2－18所示．离子源S产生质量为m、电荷量为q的正离子．离子产生出来时速度很小，可以看作速度为零．产生的离子经过电势差为U的电场加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动，到达记录它的照相底片上的P点．测得P点到入口处S1的距离为s.试证明离子的质量m＝s2.证明：设正离子q经过电场加速后的速度为v，它以这一速度垂直进入匀强磁场中，则由mv2＝qU，＝，有ms2＝qU，则m＝s2.-2-
