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2019-2020年高中物理 第一章 第六節(jié) 洛倫茲力初探練習(xí) 粵教版選修1-1 ?達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 　　　　 　　　　　 　　　　　 1．磁場對電流有作用力，對這個問題進(jìn)行研究并且取得成功的科學(xué)家是(　　) A．奧斯特 B．安培 C．法拉第 D．洛倫茲 答案：B 2．電子通過磁場時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是因為受到(　　) A．庫侖力的作用 B．萬有引力的作用 C．洛倫茲力的作用 D．安培力的作用 解析：洛倫茲力的方向與電荷的運(yùn)動方向垂直，所以電子通過磁場時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此C選項正確． 答案：C 3．關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力，正確的說法是(　　) A．電荷在磁場中一定受洛倫茲力作用 B．電荷在電場中一定受電場力作用 C．電荷所受電場力一定與該處電場方向一致 D．電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場方向垂直 解析：電荷在電場中一定受電場力的作用，正電荷受電場力方向與電場方向一致，靜止電荷不受磁場力作用，運(yùn)動電荷受磁場力作用時方向總是垂直于磁場方向． 答案：B 4．對陰極射線管的認(rèn)識，下列說法錯誤的是(　　) A．陰極射線管是用來觀察電子束運(yùn)動軌跡的裝置 B．借助陰極射線管我們可以看到每個電子的運(yùn)動軌跡 C．陰極射線管內(nèi)部抽成真空 D．陰極射線管工作時，它的陰極和陽極之間存在強(qiáng)電場 答案：B 5．一個帶正電的粒子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，速度方向與磁感線方向相同，不計重力，能正確反映粒子運(yùn)動軌跡的圖是( ) 解析：帶電粒子只有運(yùn)動方向不平行于磁場時才受洛倫磁力，該粒子不受力，故選C. 答案：C 6．(多選)帶電粒子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理可運(yùn)用于各種科學(xué)實驗和電器中．下面利用了此物理原理的裝置有( ) 解析：A、B、C均利用了帶電粒子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理． 答案：ABC 7．(多選)在如下圖所示的四幅圖中，正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是(　　) 解析：由左手定則可知選項A、C正確． 答案：AC 沒有理解相對論的相對論先驅(qū) 洛倫茲生于1853年，他是一位多才全能的物理學(xué)家，在物理學(xué)的許多領(lǐng)域中都作出了極為引人注目的貢獻(xiàn)：經(jīng)典電子論的創(chuàng)立、“洛倫茲力”的確定、“塞曼效應(yīng)”的發(fā)現(xiàn)與解釋、洛倫茲變換的確立等都凝聚著這位物理學(xué)家一生的心血，用物理學(xué)家拉莫的話講：“概括洛倫茲一生的工作，相當(dāng)于接收到一次半世紀(jì)的物理學(xué)史全面教育，而這半個世紀(jì)曾開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元．” 洛倫茲正是生活在物理學(xué)的革命時代，一方面，以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)漸趨完善；另一方面，新的物理現(xiàn)象，新的發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn)越來越暴露了經(jīng)典物理學(xué)的缺陷，人們有必要徹底修正經(jīng)典物理學(xué)大廈，麥克斯韋電磁波理論的成功，麥克斯韋預(yù)言的電磁波也為赫茲等人證實，電磁波在真空中的傳播速度為光速，即每秒30萬千米．令人疑惑的是電磁波的傳播并沒有指明參照系，這與經(jīng)典運(yùn)動是難以一致的，為此又有人提出了“以太”介質(zhì)，即認(rèn)為光及電磁波的傳播速度是相對于以太而言的． 為了證實以太介質(zhì)的存在，科學(xué)家們在長達(dá)幾十年的時間里都在尋找證據(jù)，最后邁克爾遜的實驗否定了以太的存在，以太漸漸為物理學(xué)家們所擯棄，從而進(jìn)入了相對論時代．洛倫茲是以太學(xué)說的支持者之一，這位頗有成就的物理學(xué)家至死都沒有放棄以太的存在．在邁克爾遜實驗后，為了挽救以太，擺脫實驗結(jié)果造成的令人困惑的局面，1892年，他提出了“收縮假說”，即認(rèn)為物質(zhì)運(yùn)動時，由于組成物質(zhì)粒子間相互作用的變化，物質(zhì)將在運(yùn)動方向上縮短，從而機(jī)械性地解釋了邁克爾遜的實驗結(jié)果．洛倫茲還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電子高速運(yùn)動時，電子的質(zhì)量也會隨運(yùn)動速度的增加而增加，而當(dāng)他把“收縮理論”中的時間t用另一與運(yùn)動速度有關(guān)的時間t′(洛倫茲稱為“運(yùn)動系統(tǒng)中的本地時”)取代后，他發(fā)現(xiàn)他的“收縮理論”就呈現(xiàn)出一種和諧的美，這種空間收縮及時間的變換關(guān)系就是洛倫茲變換，它適用于一切慣性坐標(biāo)系． 在洛倫茲變換提出一年后(1905年)，愛因斯坦就創(chuàng)立了狹義相對論，從本質(zhì)上揭示了時間與空間、物質(zhì)和運(yùn)動、質(zhì)量和能量、動量和能量的統(tǒng)一性，其中很多結(jié)論與洛倫茲是相同的，以至于英國數(shù)學(xué)、物理學(xué)家惠特克把相對論的功績?nèi)繗w之于洛倫茲．然而物理本性上，洛倫茲理論是以以太為參考系，他所引進(jìn)的時間t′僅作為數(shù)學(xué)上的一個輔助量，而沒有賦給它真實的物理含意．事實上，在愛因斯坦提出相對論后，洛倫茲一直不承認(rèn)相對論，當(dāng)很多事實證實相對論的正確性時，他雖表示祝賀和贊譽(yù)愛因斯坦，但一定也不理解，他在相對論時代生活了20多年(1928年去世)，但至死都沒有理解相對論．