1、第3节 洛伦兹力的应用1显像管是电视机中的一个重要元件，如图所示为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应()A向左偏转B.向上偏转C不偏转 D.向下偏转解析：选B.由安培定则判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定则判断运动的电子受洛伦兹力向上2显像管的结构如图所示，电子枪是由安装在真空玻璃管内的一个阴极、一个阳极而组成的，阴极接高压电源的负极，阳极接正极从阴极产生的电子，在两极之间的电场力的作用下从阴极加速飞向阳极，并从阳极射进由偏转线圈产生的磁场内，电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁
2、场应该沿什么方向()A垂直纸面向外 B.竖直向上C垂直纸面向内 D.竖直向下解析：选A.由题图知，电子束受到的洛伦兹力方向向上，电子带负电，应用左手定则时注意四指的指向应该是电子运动的反方向所以由左手定则可判定，磁场方向垂直纸面向外3目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是()AA板带正电B有电流从a经用电器流向bC金属板A、B间的电场方向向下D等离子体发生偏
3、转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力解析：选D.由左手定则判定B板带正电，电流由b流向a，故A、B、C错误离子偏转的原因是离子受洛伦兹力大于所受电场力，故D正确4回旋加速器是把带电粒子加速成高速粒子的装置，在高能物理研究方面有很广泛的应用在该装置中主要是应用了匀强磁场对粒子_(填“加速”或“偏转”)；应用了电场对粒子_(填“加速”或“偏转”)解析：回旋加速器利用磁场对带电粒子的偏转作用，使其做回旋运动，而在回旋过程中由电场不断地使带电粒子加速答案：偏转加速5一回旋加速器，D形盒半径为0.5334 m，所加交变电压的频率是1.2107Hz.用它加速氚核已知氚核的比荷4.8107 C/kg即：
4、q1.61019 C，m3.31027 kg.试求：(1)所需磁场的磁感应强度B的值；(2)氚核的最大动能解析：(1)回旋加速器加速粒子时，粒子回旋频率必须跟所加交变电压的频率相等：f粒f粒f电1.2107 Hz，则有B T1.6 T.(2)粒子最大速度满足：qvmBm，可得：vm，粒子最大动能为mv J1.8107 eV.答案：(1)1.6 T(2)1.8107 eV课时作业一、选择题1在回旋加速器中，带电粒子在D形金属盒内经过半个圆周所需时间t与下列哪些物理量无关()带电粒子的质量和电荷量带电粒子的速度加速器的磁感应强度带电粒子运动的轨道半径A B.C D.解析：选D.周期T，只与m、q、
5、B三个物理量有关，所以说法正确，故应选D项2关于电视机和示波器中电子的运动，下列说法正确的是()A电视机中电子是电场偏转，示波器中电子是磁场偏转B电视机中电子是磁场偏转，示波器中电子是电场偏转C电视机和示波器中电子都是磁场偏转D电视机和示波器中电子都是电场偏转解析：选B.电视机中电子的偏转是磁场作用下的偏转，而示波器中电子的偏转是电场中的类平抛运动，故B项正确3如图所示，平行金属板上极板带负电，下极板带等量正电，两极间还有垂直纸面向外的匀强磁场一带电粒子(不计重力)以速度v0垂直于电场线和磁感线射入，恰能沿直线穿过此区域若使磁场增强，其他条件不变，粒子仍以v0垂直射入，则粒子落到极板上设落到极
6、板上时速度为v，则()Avv0Bvv0CvF2a1a2BF1F2a1a2DF1F2a1F1a1a2.二、非选择题9如图所示，是磁流体发电机的示意图，两极板间的匀强磁场的磁感应强度为B0.5 T，极板间距d20 cm，如果要使该发电机的输出电压为U20 V，则粒子的速率为多少？解析：当输出电压稳定时，带电粒子所受电场力和洛伦兹力相等，电场的场强为E电场力为F电Eq由以上两式得F电q洛伦兹力为F洛Bqv由F洛F电得qBqvv m/s200 m/s.答案：200 m/s10回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒间的交变电压为U2104 V静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R1 m若磁场的磁感应强度B1.5 T，问：质子最初进入D形盒的动能多大？质子经回旋加速器得到的最大动能多大？(已知质子的质量m1.671027 kg，电荷量q1.61019 C)解析：质子从静止加速进入D形盒时的动能EkqU1.610192104 J3.21015 J，当半径达最大时，动能最大由Rm得vm，最大动能Ekmmv J1.721011 J.答案：3.21015 J1.721011 J