魯科版選修31 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 課時(shí)作業(yè).doc

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十） 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用1有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是()a通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用b安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)c帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功d通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行解析：選b導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)不受安培力，a錯(cuò)。洛倫茲力始終與速度方向垂直，不做功，c錯(cuò)。通電導(dǎo)線所受安培力的方向與磁場(chǎng)垂直，d錯(cuò)。2如圖所示的是表示磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b、負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷洛倫茲力f的相互關(guān)系圖，這四個(gè)圖中畫(huà)得不正確的是(b、v、f兩兩垂直)()解析：選d由左手定則可判斷a、b、c正確，d錯(cuò)誤。3來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將()a豎直向下沿直線射向地面b相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)稍向東偏轉(zhuǎn)c相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)d相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)解析：選b地球表面的地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核，帶正電荷，根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過(guò)程中受洛倫茲力的方向向東，所以相對(duì)預(yù)定地點(diǎn)稍向東偏，故b正確。4.如圖1所示，一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是()圖1a當(dāng)從a端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)b當(dāng)從b端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)c不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)d不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：選c電子的速度vb，f洛0，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。5.圖2中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心o點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是()圖2a向上b向下c向左 d向右解析：選b根據(jù)安培定則及磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加，可得o點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向向左，再根據(jù)左手定則判斷帶電粒子受到的洛倫茲力的方向向下。6.如圖3所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向外，有一正離子(不計(jì)重力)恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域，這種裝置稱為速度選擇器，則()圖3a若電子從右向左水平飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng)b若電子從右向左水平飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn)c若電子從右向左水平飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn)d若電子從右向左水平飛入，電子將向外偏轉(zhuǎn)解析：選c正離子在復(fù)合場(chǎng)中受向上的電場(chǎng)力和向下的洛倫茲力，二力平衡，正離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若電子從右向左水平飛入，電場(chǎng)力和洛倫茲力均向下，會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)c正確。7.空間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)b，方向垂直紙面向里，另有一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)，如圖4所示，一帶電荷量為q的粒子以初速度v0從某處垂直電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射，初位置到點(diǎn)電荷的距離為r，則粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能為()圖4a以點(diǎn)電荷q為圓心，以r為半徑的在紙平面內(nèi)的圓周b開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向右偏轉(zhuǎn)的曲線c開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向左偏轉(zhuǎn)的曲線d沿初速度v0方向的直線解析：選d當(dāng)電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí)，如果電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力剛好提供向心力，選項(xiàng)a可能；如果電場(chǎng)力大于洛倫茲力，其合力大于m，選項(xiàng)c可能；當(dāng)電場(chǎng)力大于洛倫茲力且其合力小于m或電場(chǎng)力小于洛倫茲力時(shí)，選項(xiàng)b可能；由于電場(chǎng)力的方向發(fā)生變化，選項(xiàng)d不可能。故選d。8.如圖5所示，一塊長(zhǎng)銅板放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于銅板向里，銅板上通有自下而上的電流，由于磁場(chǎng)的作用()圖5a板左側(cè)聚集較多的電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)b板左側(cè)聚集較多的電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)c板右側(cè)聚集較多的電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)d板右側(cè)聚集較多的電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)解析：選a銅板中的電流是由自由電子定向移動(dòng)而形成的，電流方向向上，說(shuō)明電子向下運(yùn)動(dòng)，由左手定則可判斷電子所受洛倫茲力向左，所以電子向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將向左偏轉(zhuǎn)而聚集在銅板的左側(cè)，所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)。故選項(xiàng)a正確。9.如圖6所示，擺球帶負(fù)電，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。擺球在ab間擺動(dòng)過(guò)程中，由a擺動(dòng)到最低點(diǎn)c時(shí)，擺線的拉力為f1，擺球的加速度大小為a1；由b擺動(dòng)到最低點(diǎn)c時(shí)，擺線的拉力為f2，擺球的加速度大小為a2，則()圖6af1f2，a1a2 bf1f2，a1a2 df1f2，a1a2解析：選b擺球在ab間擺動(dòng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以擺球由a擺到c點(diǎn)時(shí)的速度和由b擺到c點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，設(shè)為v。當(dāng)由a擺到c點(diǎn)時(shí)，擺球受到的洛倫茲力豎直向上，此時(shí)有qvbf1mgma1m；當(dāng)由b擺到c點(diǎn)時(shí)，擺球受到的洛倫茲力豎直向下，此時(shí)有f2qvbmgma2m。由此可知，a1a2，f1s2cv1v2 dv1v2解析：選bc帶正電的小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中洛倫茲力不做功，據(jù)動(dòng)能定理知，兩種情況下均有mghmv2，所以v1v2，故c正確，d錯(cuò)誤。帶電小球在空中磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力的水平分力做正功，豎直分力做負(fù)功，兩者代數(shù)和為零。但水平速度要增加，落地時(shí)間增大，所以水平射程s1s2，b正確，a錯(cuò)誤。11質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒，以速度v與水平方向成45角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間，如圖8所示，微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：圖8(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，該帶電粒子帶何種電荷。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。解析：(1)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知粒子帶正電，受力分析如圖所示，qemg，則電場(chǎng)強(qiáng)度e。(2)由于合力為零，則qvbmg，所以b。答案：(1)正電(2)12.如圖9所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m、帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度是e，磁感應(yīng)強(qiáng)度是b，小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度。圖9解析：剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得a1g，