39鞏固練習_磁場對運動電荷的作用力基礎(chǔ)

1、【鞏固練習】一、選擇題：1.一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則（AB磁場對運動電荷的作用力.此空間一定不存在磁場.此空間可能有磁場，方向與電子速度方向平行此空間可能有磁場，方向與電子速度方向垂直2關(guān)于洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（ABC此空間可能有正交的磁場和電場，它們的方向均與電子速度方向垂直）通電直導線在勻強磁場中一定受到安培力的作用安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).帶電粒子在勻強磁場中運動受到的洛倫茲力做正功通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行3. （2014 北京豐臺期末）兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對準圓心 O沿著AO方向射入

2、圓形勻強磁場區(qū)域,其運動軌跡如圖。若不計粒子的重力,則下列說法正確的是（）/X A & :X X XdimX J從靜止開始自a點沿曲線acb運動，到達b點時速度恰為零, 以下說法正確的是（）.a和b位于同一高度D 離子到達b點后，將按原路返回到 aA . a粒子帶正電，b粒子帶負電B. a粒子在磁場中所受洛倫茲力較大C. b粒子動能較大D. b粒子在磁場中運動時間較長4來自宇宙的質(zhì)子流以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進入 地球周圍的空間時，將（）A .豎直向下沿直線射向地面B .相對于預定地點向東偏轉(zhuǎn)C .相對于預定地點向西偏轉(zhuǎn)D .相對于預定地點向北偏轉(zhuǎn)5設(shè)空間存在著

3、豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，如圖所示已知一離子 在靜電力和洛倫茲力的作用下，c點是運動軌跡的最低點，不計重力，A .該離子必帶正電荷BC 離子經(jīng)過c點時速度最大6如圖所示，勻強磁場的方向豎直向下磁場中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管.在水平拉力F的作用下，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口飛出，則（）A.小球帶負電.小球離開管口前運動的軌跡是一條拋物線洛倫茲力對小球做正功拉力F應(yīng)逐漸減小7下列關(guān)于帶電荷量為 +q的粒子在勻強磁場中運動的說法，正確的是（只要速度的大小相同，所受洛倫茲力的大小就相同如果把+q改為-q,且速度反向而大小不變，則洛倫茲力

4、的大小、方向都不變洛倫茲力方向一定與電荷運動的速度方向垂直，磁場方向也一定與電荷的運動方向A.B.C.垂直D.當粒子只受洛倫茲力作用時，動能不變& （2015 貴陽一模）如圖所示，在 x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在xOy平面內(nèi)，從原點 0處沿與x軸正方向成0角（0 （n以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子（重力不計）。則下列說法正確的是XXXX X XXXX&冥 X0i()A .若v 一定,0越大，則粒子在磁場中運動的時間越短B .若v 一定,0越大，則粒子在離開磁場的位置距O點越遠C.若0 一定,v越大，則粒子在磁場中運動的角速度越大D .若0 一定,v越大，則粒子在磁場中

5、運動的時間越短9如圖所示，正方形區(qū)域abed中充滿勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場， 正好從ab邊中點n射出磁場。若將磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個氫核射出磁場的位置是（）A.在b、n之間某點B. 在n a之間某點C. a點D. 在a、m之間某點二、解答題：o偏轉(zhuǎn)。（選1. 陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運動的粒子流，這些微觀粒子是 若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場，陰極射線將填“向上” “向下” “向里”或“向外”）2. 一種測量血管中血流速度儀器的原理如圖所示，

6、在動脈血管左右兩側(cè)加有勻強磁場，上下兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.0 mm磁場的磁感應(yīng)強度為0.080 T。電壓表測出的電壓為 0.10 mV，則血流速度大小為 m/s.45進入勻強電場和勻強磁場中， 磁場及重力的作用下做勻速直線運B=3質(zhì)量為m電荷量為q的微粒以速度”與水平方向成 如圖所示，磁場的方向垂直于紙面向里，如微粒在電場、動，則電場強度的大小 E=，磁感應(yīng)強度的大小為4某帶電粒子從圖中速度選擇器左端由中點 0以垂直于電場和磁場的速度 V0向右射去，從 右端中心a下方的b點以速度V1射出；若增大磁感應(yīng)強度 B,該粒子將打到a點上方的c點, 且有ac=ab，則該粒子帶 電；第

7、二次射出時的速度為cab5. （ 2014南充一模）如圖所示，一根足夠長的光滑絕緣桿MN，與水平面夾角為 37 ,固定在豎直平面內(nèi)，垂直紙面向里的勻強磁場B充滿桿所在的空間，桿與 B垂直，質(zhì)量為 m的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的 P處時，對桿有垂直向上的拉力作用，拉力大小為0.4mg,已(1) 小環(huán)帶什么電？(2) 小環(huán)滑到P處時的速度多大?【答案與解析】一、選擇題：1. BD解析：依據(jù)對洛倫茲力的說明可知：當v的方向與磁感應(yīng)強度 B的方向平行時，運動電荷不受洛倫茲力的作用力； 帶電粒子仍然以速度 v做勻速直線運動.因此一個電子穿過某一空間 而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)不能說此空間一定不存在磁場，可能空間有磁場，

8、方向與電子速度方向平行， 或者說此空間可能有正交的磁場和電場，它們的方向均與電子速度方向垂直，導致電子所受合力為零.因此，本題的正確選項為B、D.2. BA錯；洛倫茲力永遠都不做功,B.C錯；安解析：當通電導線與磁場平行時不受安培力作用, 培力方向與磁場方向垂直， D錯.正確答案為3.【答案】C【解析】由左手定則可知 b粒子帶正電,a粒子帶負電，選項A錯誤；由于b粒子軌跡半徑較大，由r = mv可知b粒子動能較大，b粒子在磁場中運動時間較短,qB誤；由于a粒子速度較小，所以 a粒子在磁場中所受洛倫茲力較小，選項選項C正確D錯B錯誤。故選C.4. B解析：地球表面地磁場方向由南向北，質(zhì)子是氫原子

9、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程中受洛倫茲力方向向東.5. ABC解析：離子在a點時靜止不受洛倫茲力作用，根據(jù)運動軌跡可判定電場力方向豎直向下，所a、b位于同一等勢面上，所以 a、c之間的電勢差最大，電 D顯然不正確.以離子帶正電，A正確；離子沿軌跡 acb運動到b點時速度為零，由動能定理可知，合外力 做功為零，而洛倫茲力永不做功，因而電場力做功為零，即 a點與b點位于同一高度，B正確；而c點位于軌跡的最低點， 場力做功最多，由動能定理可知，c點的速度最大，C正確， 6. B解析：指向管口的洛倫茲力f1 qvB，由左手定則可知，帶電小球帶正電，小球的加速度和沿F方

10、向的qvBt / m，受此力跟合速a qvB/m恒定.小球的運動為沿管方向的勻加速直線運動(初速度為零) 勻速直線運動的合運動，軌跡是一條拋物線沿管方向的運動速度 到垂直于管的洛倫茲力 f2 qBv/ . fi和f2的合力是小球受到的洛倫茲力合力,大.7. BD解析：洛倫茲力的大小不僅與速度的大小有關(guān)，還與其方向有關(guān)，故A項錯誤；用左手定則判定洛倫茲力方向時，負電荷運動方向跟正電荷運動的方向相反，故把+q換成一q,且速度反向而大小不變時，洛倫茲力的大小、方向均不發(fā)生變化，B項正確；洛倫茲力的方向一定跟電荷速度方向垂直， 但電荷進入磁場的速度方向可以是任意的，因而磁場方向與電荷的運動方向的夾角也

11、可以是任意的，故C項錯誤；洛倫茲力對運動電荷不做功，不改變運動電荷的動能，故D項正確。&【答案】A【解析】由左手定則可知，帶正電的粒子向左偏轉(zhuǎn)。若v一定，0越大，則粒子在磁場中運動的時間越短，選項A正確；若v 一定，0等于90時,粒子在離開磁場的位置距 0點最遠,選項B錯誤；若0定，粒子在磁場中運動的周期與v無關(guān)，粒子在磁場中運動的角速度與v無關(guān)，粒子在磁場中運動的時間與v無關(guān)，選項 C、D錯誤。故選Aad邊從中點m射入，又從ab9. C解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，當氫核垂直于 邊的中點n射出，則速度必垂直于 ab邊，a點為圓心，且r mv，當磁感應(yīng)強度加倍時,Bq半徑變?yōu)樵瓉淼?/p>

12、1/2，則C正確。二、解答題：1 電子 向下當加上垂直紙面向里的解析：陰極射線的實質(zhì)是電子流，電子流形成的等效電流方向向左，磁場后，由左手定則可知電子受到的洛倫茲力的方向向下。2. 0.625解析：血液中的運動電荷在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，在血管壁上聚集，在血管內(nèi)形成一個電場,其方向與磁場方向垂直，運動電荷受到的電場力與洛倫茲力平衡時，達到了一種穩(wěn)定狀態(tài).qUqvB，所以0.1 10 3VdB 2 103m 0.08T0.625m / s.3. mg q72mgqv解析：依據(jù)物體平衡條件可得：豎直方向上：mg Bqvcos45 ；水平方向上：Eq Bqvsin45 .解得：E ； Bqqv4.正電2Vi解析：B增大后向上偏，說明洛倫茲力向上，所以為帶正電。由于洛倫茲力總不做功，所以 兩次都是只有電場力做功，第一次為正功，第二次為負功，但功的絕對值相同。1 2 1