洛仑兹力试题及答案

洛仑兹力试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分）（共30题，每题只有一个正确选项，将正确选项前的字母填在括号内）基础概念与定义洛仑兹力的本质是（）A.电场对运动电荷的作用力B.磁场对运动电荷的作用力C.万有引力在电磁领域的表现D.电荷间的库仑力关于洛仑兹力的方向，以下说法正确的是（）A.由电荷速度方向和磁场方向直接决定B.由电荷电量大小和磁场强弱共同决定C.由电荷质量和运动时间决定D.由电荷加速度方向决定大小计算与公式应用一个电荷量为q、速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，洛仑兹力的大小为（）A.qvBB.qv/BC.mv^2/BD.qB/v若带电粒子速度方向与磁场方向成\theta角（0\theta90^\circ），洛仑兹力大小公式可表示为（）A.qvB\sin\thetaB.qvB\cos\thetaC.qvB\tan\thetaD.qvB/\sin\theta左手定则应用使用左手定则判断洛仑兹力方向时，掌心应朝向（）第1页共11页A.磁场方向B.电荷运动方向C.洛仑兹力方向D.电场方向某正电荷向右运动，磁场方向垂直纸面向外，洛仑兹力方向为（）A.向上B.向下C.向左D.向右洛仑兹力与电场力的区别关于洛仑兹力和电场力，以下说法错误的是（）A.洛仑兹力方向始终与电荷运动方向垂直B.电场力方向始终与电荷运动方向无关C.洛仑兹力对运动电荷一定不做功D.电场力对电荷一定做功带电粒子在磁场中的运动带电粒子垂直进入匀强磁场时，其运动轨迹为（）A.直线B.抛物线C.圆D.螺旋线带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，决定轨道半径的因素是（）A.速度大小、电荷量、质量、磁场强度B.速度方向、电荷量、质量C.速度大小、电荷量、磁场强度D.质量、电荷量、磁场强度某带电粒子在磁场中运动的周期为T，若其质量和电荷量不变，磁场强度增大为原来的2倍，周期变为（）A.T/2B.TC.2TD.4T复合场中的洛仑兹力（速度选择器、质谱仪等）速度选择器中，带电粒子能沿直线通过的条件是（）第2页共11页A.v=E/BB.v=B/EC.v=E+BD.v=E-B质谱仪的核心原理是利用带电粒子在磁场中做圆周运动的（）A.半径与速度成正比B.半径与比荷成正比C.半径与质量成正比D.半径与电荷量成正比洛仑兹力的做功问题洛仑兹力对运动电荷做功的情况是（）A.一定做正功B.一定做负功C.一定不做功D.可能做正功也可能做负功带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力不做功的原因是（）A.洛仑兹力方向与速度方向垂直B.洛仑兹力方向与磁场方向垂直C.洛仑兹力大小为qvB\sin\theta D.洛仑兹力是保守力非匀强磁场中的运动带电粒子在非匀强磁场中运动时，其轨迹可能为（）A.圆B.直线C.曲线D.以上都可能实际应用场景磁流体发电机中，带电粒子在磁场和电场的复合作用下定向移动形成电流，其原理主要涉及（）A.洛仑兹力与电场力平衡B.洛仑兹力做正功C.电场力做负功D.重力作用综合概念辨析关于洛仑兹力的方向，以下判断正确的是（）A.负电荷的洛仑兹力方向与正电荷相反第3页共11页B.负电荷的洛仑兹力方向与正电荷相同C.洛仑兹力方向可由右手定则判断D.洛仑兹力方向与磁场方向平行某电子（电荷量e，质量m）以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，其轨道半径为（）A.mv/eBB.me/vBC.eB/mvD.mvB/e带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，若速度方向改变，以下不变的物理量是（）A.速度大小B.运动周期C.轨道半径D.洛仑兹力大小回旋加速器中，粒子被加速的条件是（）A.电场周期等于粒子运动周期B.电场周期等于粒子运动周期的2倍C.磁场强度随粒子速度增大而增大D.磁场强度随粒子速度增大而减小洛仑兹力与安培力的关系是（）A.洛仑兹力是安培力的宏观表现B.安培力是洛仑兹力的宏观表现C.两者本质不同，无直接关系D.洛仑兹力和安培力是同一力带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则粒子（）A.做匀速直线运动B.做匀加速直线运动C.做匀速圆周运动D.静止某质子（电荷量e，质量m_p）和α粒子（电荷量2e，质量4m_p）以相同速度垂直进入同一磁场，其轨道半径之比为（）第4页共11页A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1关于洛仑兹力的单位，以下正确的是（）A.牛顿（N）B.特斯拉（T）C.库仑（C）D.伏特（V）带电粒子在磁场中运动时，若磁场不均匀，粒子可能（）A.速度大小变化B.速度方向变化C.做匀速直线运动D.以上都可能速度选择器中，若粒子速度vE/B，则粒子（）A.向上偏转B.向下偏转C.沿直线运动D.无法判断质谱仪中，已知粒子的比荷q/m和轨道半径r，可求出粒子的（）A.质量B.电荷量C.速度D.无法确定某带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示（假设磁场方向垂直纸面向外），则粒子带（）A.正电B.负电C.不带电D.无法判断（注此处可假设题目配图为“正电荷顺时针运动轨迹”或“负电荷逆时针运动轨迹”，根据常规题型，默认正电荷情况）洛仑兹力的方向始终垂直于（）A.速度方向B.磁场方向C.速度和磁场方向构成的平面D.以上都不对关于洛仑兹力和静电力的比较，以下错误的是（）A.洛仑兹力对电荷不做功，静电力可能做功B.洛仑兹力方向与磁场有关，静电力方向与电场有关C.洛仑兹力大小与速度有关，静电力大小与速度无关D.洛仑兹力和静电力都是保守力

二、多项选择题（共20题，每题2分）第5页共11页（共20题，每题有多个正确选项，多选、少选、错选均不得分）洛仑兹力的基本性质以下关于洛仑兹力的说法中，正确的有（）A.洛仑兹力的方向由左手定则判断B.洛仑兹力的大小与速度方向无关C.洛仑兹力对电荷一定不做功D.洛仑兹力的施力物体是磁场粒子在磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，以下说法正确的有（）A.速度越大，轨道半径越大B.质量越大，轨道半径越大C.比荷越大，轨道半径越小D.磁场越强，轨道半径越大带电粒子在磁场中运动轨迹为螺旋线的条件是（）A.速度方向与磁场方向不垂直B.速度方向与磁场方向平行C.速度可分解为平行于磁场和垂直于磁场的分量D.速度大小变化复合场中的运动速度选择器的特点有（）A.仅允许特定速度的粒子沿直线通过B.速度满足v=E/B C.与粒子电荷量无关D.与粒子质量无关质谱仪的主要组成部分有（）第6页共11页A.速度选择器B.偏转磁场C.加速器D.探测器洛仑兹力的做功与能量关于洛仑兹力做功的说法，正确的有（）A.洛仑兹力不做功，因为力与位移垂直B.洛仑兹力可改变粒子动能C.洛仑兹力不改变粒子速度大小D.洛仑兹力可改变粒子速度方向安培力与洛仑兹力的关系以下关于安培力和洛仑兹力关系的说法，正确的有（）A.安培力是洛仑兹力的宏观表现B.安培力的方向由洛仑兹力方向决定C.安培力的大小等于所有定向移动电荷所受洛仑兹力的合力D.洛仑兹力是微观力，安培力是宏观力其他综合概念某带电粒子在复合场（电场+磁场）中做匀速直线运动，可能的条件有（）A.洛仑兹力与电场力平衡B.重力与洛仑兹力平衡C.重力、洛仑兹力、电场力三力平衡D.仅受洛仑兹力作用关于回旋加速器的说法，正确的有（）A.利用电场加速和磁场偏转实现粒子加速B.电场周期等于粒子在磁场中运动周期C.粒子最大动能与磁场强度有关D.粒子最大动能与D形盒半径有关第7页共11页带电粒子在非匀强磁场中运动时，可能发生的现象有（）A.速度大小变化B.速度方向变化C.轨道半径变化D.做匀速圆周运动洛仑兹力与电场力的主要区别有（）A.洛仑兹力仅对运动电荷有作用，电场力对静止和运动电荷都有作用B.洛仑兹力方向与速度垂直，电场力方向与速度无关C.洛仑兹力不做功，电场力可能做功D.洛仑兹力大小与电荷速度有关，电场力大小与电荷速度无关某电子在磁场中运动时，若其速度方向与磁场方向成60^\circ角，则洛仑兹力大小为（）A.evB\sin60^\circB.evB\cos60^\circ C.evB\tan60^\circD.evB\times\frac{\sqrt{3}}{2}关于左手定则的使用，以下正确的有（）A.伸开左手，使拇指与其余四指垂直B.磁感线垂直穿入手心C.四指指向正电荷运动方向（负电荷运动的反方向）D.拇指指向洛仑兹力方向质谱仪的应用有（）A.测量带电粒子的比荷B.分离不同同位素C.加速带电粒子D.分析物质成分洛仑兹力的方向由哪些因素决定（）A.电荷速度方向B.电荷电荷量大小C.磁场方向D.电荷质量大小带电粒子在磁场中运动时，若磁场方向不变，粒子速度方向反向，则（）第8页共11页A.洛仑兹力方向反向B.轨道半径不变C.运动周期不变D.速度大小不变速度选择器中，若粒子带负电且速度v=E/B，则粒子（）A.不偏转B.沿直线运动C.洛仑兹力方向与电场力方向相反D.受合力为零关于洛仑兹力的单位，以下正确的有（）A.1N=1T·A·m B.1N=1T·C·m/sC.1T=1N/C·m/s D.1T=1N/A·m带电粒子在磁场中做圆周运动时，若磁场方向垂直纸面向里，粒子沿顺时针方向运动，则粒子带（）A.正电B.负电C.不带电D.无法判断以下关于洛仑兹力的说法中，错误的有（）A.洛仑兹力是保守力B.洛仑兹力可以改变粒子的动能C.洛仑兹力的方向始终与磁场方向平行D.洛仑兹力的大小与电荷运动方向无关

三、判断题（共20题，每题1分）（共20题，对的打“√”，错的打“×”）洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力（）洛仑兹力的方向可以用右手定则判断（）洛仑兹力的大小公式为F=qvB，对任何情况都成立（）在匀强磁场中，带电粒子垂直进入时，一定做匀速圆周运动（）洛仑兹力对运动电荷一定不做功（）速度选择器中，粒子的速度必须满足v=E/B才能沿直线通过（）质谱仪中，粒子的轨道半径与比荷成正比（）第9页共11页回旋加速器中，粒子被加速的最大动能与D形盒半径无关（）洛仑兹力的方向始终垂直于速度方向和磁场方向构成的平面（）带电粒子在复合场中一定做匀速直线运动（）电子在磁场中运动时，洛仑兹力方向与磁场方向垂直（）洛仑兹力的单位是特斯拉（T）（）粒子在非匀强磁场中不可能做匀速圆周运动（）洛仑兹力和安培力本质上都是磁场对电荷的作用力（）速度选择器中，粒子带正电和负电时，不偏转的速度条件不同（）粒子在磁场中运动的周期与速度大小无关（）洛仑兹力可以改变粒子的速度方向，但不能改变速度大小（）质谱仪可以用来测量粒子的质量和电荷量（）当带电粒子速度方向与磁场方向平行时，洛仑兹力最大（）洛仑兹力是保守力，存在势能（）

四、简答题（共2题，每题5分）简述质谱仪的工作原理简述回旋加速器中粒子被加速的基本条件参考答案

一、单项选择题（共30题）1-5BAAAB6-10ADCCA11-15AACCC16-20AAABA21-25BAAAD26-30BDACD

二、多项选择题（共20题）31ACD32AC33AC34ABD35ABD36ACD37ABCD38AC39ABD40ABC41ABCD42AD43ABCD44ABD45AC46ABCD47ABD48BC49B50ABCD

三、判断题（共20题）第10页共11页51√52×53×54√55√56√57×58×59√60×61√62×63×64√65×66√67√68√69×70×

四、简答题（共2题）质谱仪工作原理先通过速度选择器筛选出速度v=E/B的粒子，使其进入偏转磁场；粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径r=mv/qB，由此可求出粒子比荷q/m=v/rB，进而确定粒子的质量或电荷量回旋加速器加速条件电场周期等于粒子在磁场中的运动周期T=2πm/qB，确保每次粒子经过电场时都被加速；粒子在D形盒内做圆周运动，半径随速度增大而增大，最终达到最大动能E_k=q^2B^2R^2/2m，其中R为D形盒半径第11页共11页。