2025年高二物理上學(xué)期周清檢測（第十八周）一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。第1-5題只有一項符合題目要求，第6-8題有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯的得0分）1.關(guān)于洛倫茲力的方向判斷，下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場中運動時，所受洛倫茲力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強度方向和速度方向B.若帶電粒子僅受洛倫茲力作用，其運動軌跡一定是圓周C.電子束垂直進入勻強磁場，若磁場方向垂直紙面向外，電子所受洛倫茲力方向向右D.帶電粒子在磁場中運動時，速度方向與磁場方向平行，所受洛倫茲力最大2.一個電荷量為(q=+2\times10^{-8},\text{C})的粒子，以(v=3\times10^5,\text{m/s})的速度垂直進入磁感應(yīng)強度(B=0.5,\text{T})的勻強磁場中，粒子所受洛倫茲力的大小為（）A.(3\times10^{-3},\text{N})B.(3\times10^{-4},\text{N})C.(6\times10^{-3},\text{N})D.(6\times10^{-4},\text{N})3.關(guān)于帶電粒子在勻強磁場中的運動，下列說法正確的是（）A.若粒子的速度方向與磁場方向平行，粒子做勻加速直線運動B.若粒子的速度方向與磁場方向垂直，粒子做勻速圓周運動，半徑與速度大小成正比C.若粒子的速度方向與磁場方向成(30^\circ)角，粒子做勻速圓周運動，周期與速度大小無關(guān)D.帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對粒子做功，改變粒子的動能4.如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場中，有一帶正電的粒子從O點垂直磁場方向射入，其運動軌跡為圓弧OA。若僅將磁場的磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍，粒子的運動軌跡將變?yōu)閳A弧OB（未畫出），則OA與OB的半徑之比為（）A.1:2B.2:1C.1:(\sqrt{2})D.(\sqrt{2}):15.速度相同的質(zhì)子和α粒子（氦核）垂直進入同一勻強磁場，若不計粒子重力，關(guān)于它們的運動，下列說法正確的是（）A.質(zhì)子和α粒子的軌道半徑之比為1:2B.質(zhì)子和α粒子的運動周期之比為1:2C.質(zhì)子和α粒子所受洛倫茲力大小之比為1:1D.質(zhì)子和α粒子的角速度之比為1:26.關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場（電場+磁場）中的運動，下列說法正確的有（）A.若粒子在電場和磁場中做勻速直線運動，電場力和洛倫茲力一定等大反向B.若粒子僅受洛倫茲力作用，其動量一定守恒C.若粒子垂直進入正交的勻強電場和勻強磁場，可能做勻速圓周運動D.若粒子在磁場中做圓周運動，圓心一定在洛倫茲力方向的延長線上7.如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從原點O以速度v沿y軸正方向射入磁場，粒子運動軌跡與x軸交于P點。下列說法正確的有（）A.粒子運動的軌道半徑為(r=\frac{mv}{qB})B.P點的坐標(biāo)為((2mv/qB,0))C.粒子從O點運動到P點的時間為(t=\frac{\pim}{qB})D.若僅增大磁場磁感應(yīng)強度，粒子在磁場中的運動時間將減小8.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒分別與高頻電源兩極相接，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子每次通過狹縫時都能得到加速，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面。若用同一回旋加速器分別加速質(zhì)子和氘核（質(zhì)量為質(zhì)子的2倍，電荷量與質(zhì)子相同），不計粒子重力，下列說法正確的有（）A.質(zhì)子和氘核的最大速度大小相等B.質(zhì)子和氘核的最大動能之比為2:1C.加速質(zhì)子和氘核時，高頻電源的頻率之比為2:1D.質(zhì)子和氘核在磁場中運動的周期之比為1:2二、填空題（本題共3小題，每空3分，共24分）9.一個帶負電的粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，若粒子的速度大小為v，軌道半徑為r，則粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為________；若粒子的動能增大為原來的4倍，軌道半徑將變?yōu)開_______。10.如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點以速度v沿AB方向射入磁場，粒子恰好從C點射出磁場，則粒子的速度v大小為________；粒子從射入到射出磁場的運動時間為________。11.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，其工作原理如圖所示。帶電粒子經(jīng)加速電場加速后，垂直進入勻強磁場，通過測量粒子的運動軌跡半徑來確定其質(zhì)量。若加速電場的電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，粒子電荷量為q，測得粒子在磁場中的軌跡半徑為r，則粒子的質(zhì)量m=；若有兩種同位素粒子，電荷量相同但質(zhì)量分別為m1和m2（m1<m2），它們在磁場中的軌跡半徑之比r1:r2=。三、計算題（本題共3小題，共44分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）12.（12分）質(zhì)量為m=2×10^{-10}kg、電荷量為q=+1×10^{-6}C的帶電粒子，以v=3×10^4m/s的速度垂直進入磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，不計粒子重力。求：（1）粒子所受洛倫茲力的大小；（2）粒子做圓周運動的半徑；（3）粒子運動的周期。13.（14分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.2T，一質(zhì)量m=1×10^{-26}kg、電荷量q=1.6×10^{-19}C的帶正電粒子，從原點O以速度v=5×10^5m/s沿與x軸成30°角的方向射入磁場。求：（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；（2）粒子從射入磁場到第一次離開磁場的時間；（3）粒子第一次離開磁場時的位置坐標(biāo)。14.（18分）如圖所示，在x軸下方存在方向豎直向上的勻強電場，電場強度E=2×10^4N/C，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5T。一質(zhì)量m=2×10