第3章第五節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練

1、知能優(yōu)化訓(xùn)練 同步測控 1.單項選擇圖3 5 7中表示磁場B、正電荷運動方向v和磁場對電荷作用力f的相互關(guān)系圖，其中正確的選項是其中B、f、v兩兩垂直itfifi圖 3- 5-7解析：.圖 3- 5-8地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動假設(shè)有一個帶正電的宇 2. 單項選擇2022年梅州高二檢測每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來， 方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義. 宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將A .向東偏轉(zhuǎn)B.向南偏轉(zhuǎn)C.向西偏轉(zhuǎn)D.向北偏轉(zhuǎn)解析：選A.赤道附近的地磁場方向水平向北，一個帶正電的射線粒子豎直向下運動時, 據(jù)左手定那么可

2、以確定，它受到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)，A正確.3. 單項選擇2022年福建檢測如圖3 5-9圖 3 5 9V,假設(shè)所示，一個帶正電的物體，從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時的速度為 加上一個垂直紙面向外的勻強磁場，那么物體沿斜面滑到底端時的速度A .變小B.變大C.不變D.不能確定由動能定理知，加上磁場后,解析：選B.加上勻強磁場后，物體向下運動時受到一個垂直斜面向上的洛倫茲力，物 體對斜面的壓力變小， 所受摩擦力變小，克服摩擦力做功減少， 物體到達斜面底端時的動能變大，速度變大，B正確.圖 3 5 104. 雙選如圖3 5 10所示為一 “濾速器裝置的示意圖， a、b為水平放置的

3、平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)過小孔O進入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子，可在 a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線 00 '運動，由0 '射出，不計重力作用可能到達上述目的 的方法是A .使a板電勢高于 B 使a板電勢低于C. 使a板電勢高于D. 使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里 b板，磁場方向垂直紙面向里 b板，磁場方向垂直紙面向外 b板，磁場方向垂直紙面向外解析：00'射出，那么電子必做勻速直線運動，電子受力平衡在該場區(qū)，電子受到電場力和洛倫茲力，要使二力平衡，那么二力方向為豎直

4、向上和豎直向下， A選項電子所受電場 力豎直向上，由左手定那么判斷洛倫茲力豎直向下，滿足受力平衡同理，D選項也滿足受力平衡所以A、D選項正確.5. 在圖3-5 11所示的各圖中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B,帶電粒子的速率均為v,帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并標出洛倫茲力的方向.邱6丙圖 3 5 11解析：甲中因v丄B，所以f= qvB,方向與v垂直斜向上.1乙中v與B夾角為30 °取v與B垂直分量，故f= qvBsin30 =°qvB，方向垂直紙面向 里.丙中由于v與B平行，所以不受洛倫茲力.丁中v與B垂直，故f= qvB，方向與v垂直斜向上.答案

5、：qvB與v垂直斜面向上2qvB垂直紙面向里0qvB與v垂直斜面向上圖略 課時訓(xùn)竦一、單項選擇題1.如圖3 5 12所示，一束電子流沿管的軸線進入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運動情況應(yīng)該是ab圖 3 5 12A .當從a端通入電流時，電子做勻加速直線運動B .當從b端通入電流時，電子做勻加速直線運動 C.不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運動D .不管從哪端通入電流，電子都做曲線運動解析：選C.螺線管內(nèi)的磁場方向是平行于螺線管方向的，電子的運動方向與磁場平行,不受洛倫茲力作用，做勻速直線運動.Oe左右圖 3 5 13vo的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運

6、動方向如圖3 5- 13所示，那么A .電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B .電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C. 電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變D. 電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變解析：選A.由安培定那么可知，直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直紙面向里，電子帶負電，用左手定那么判斷洛倫茲力的方向時，四指指向負電荷運動的反方向，大拇指指向此時洛倫茲力的方向，方向向右，電子向右偏轉(zhuǎn)；而洛倫茲力不做功，那么速率不變，故A正確.圖 3 5 145 14所示為電視機顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，當線圈通以圖示的直流電時，形成的 磁場如下列圖，一束沿著管頸軸線射向紙內(nèi)的電子將A. 向上偏轉(zhuǎn)B. 向下偏轉(zhuǎn)C. 向左偏轉(zhuǎn)D .向右偏轉(zhuǎn)解析：選D.電子

7、的運動方向是垂直紙面向里，根據(jù)左手定那么可判定只有選項D正確.4.如圖3 5 15所示，勻強電場豎直向上，勻強磁場水平向外，有一正離子不計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，那么A .假設(shè)電子從右向左水平飛入，電子也沿直線運動B .假設(shè)電子從右向左水平飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn)C.假設(shè)電子從右向左水平飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn)D .假設(shè)電子從右向左水平飛入，電子將向外偏轉(zhuǎn)解析：選C.離子在復(fù)合場中受向上的電場力和向下的洛倫茲力，二力平衡，離子做勻速直線運動.假設(shè)電子從右向左水平飛入，電場力和洛倫茲力均向下，會向下偏轉(zhuǎn)，選項C正確.A圖 3 5 165.如圖3 5 16所示，一個帶

8、電荷量q的小帶電體處于蹄形磁鐵兩極之間的勻強磁場 里，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B且假設(shè)小帶電體的質(zhì)量為m,為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該 A .使磁感應(yīng)強度B的數(shù)值增大B .使磁場以速度v=器向上移動qBc.使磁場以速率v= 7?向右移動qBD .使磁場以速率v = mg向左移動qB解析：選D.要使帶正電體對水平絕緣面正好無壓力，洛倫茲力方向應(yīng)該豎直向上，由左手定那么可知，帶電體應(yīng)該向右運動，或磁場向左運動.洛倫茲力的大小f= qvB= mg,所p， mg以 v= qB.6.0 « « 圖 3-5- 17如圖3 5 17所示，一個帶負電的滑環(huán)套在水平且足夠

9、長的粗糙的絕緣桿上，整個裝 置處于方向如下列圖的勻強磁場B中現(xiàn)給滑環(huán)施以一個水平向右的瞬時速度，使其由靜止開始運動，那么滑環(huán)在桿上的運動情況不可能是()A .始終做勻速運動B .開始做減速運動，最后靜止于桿上C.先做加速運動，最后做勻速運動D .先做減速運動，最后做勻速運動解析：選C.由于滑環(huán)初速度的大小未具體給出，因而洛倫茲力與滑環(huán)重力可出現(xiàn)三種 不同的關(guān)系：(1) 當洛倫茲力開始等于重力時，那么滑環(huán)做勻速運動；(2) 當洛倫茲力開始小于重力時，滑環(huán)將做減速運動，最后停在桿上；(3) 當洛倫茲力開始大于重力時，滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小，滑環(huán)與桿之間的擠壓力將逐漸減小，因而滑環(huán)所受的

10、摩擦力減小，當擠壓力為零時，摩擦力為零，滑環(huán)做勻速運動.二、雙項選擇題7. 關(guān)于安培力和洛倫茲力，以下說法正確的選項是()A .安培力和洛倫茲力是性質(zhì)不同的兩種力B .安培力和洛倫茲力其本質(zhì)都是磁場對運動電荷的作用力C.這兩種力都是效果力，其實并不存在，原因是不遵守牛頓第三定律D .安培力對通電導(dǎo)體能做功，洛倫茲力對電荷不能做功解析：選BD.電流是電荷的定向移動形成的，安培力是磁場對導(dǎo)體內(nèi)定向移動的電荷所施加的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力始終與電荷運動方向垂直，所以不能對運動電荷做功；而安培力作用在導(dǎo)體上， 可以讓導(dǎo)體產(chǎn)生位移， 因此能對導(dǎo)體做功. 這兩種力是同一性質(zhì)的 力，同樣遵守牛頓第三定

11、律，反作用力作用在形成磁場的物體上，應(yīng)選項B、D正確.X耳XXX G» X 11 X i林XXXXXXX圖 3 5 188. 如圖3 5 18所示，一塊通電的銅板放在磁場中，板面垂直磁場，板內(nèi)通有如圖方向 的電流，a、b是銅板左、右邊緣的兩點，那么 ()A .電勢加B .電勢如C.電流增大時，|加一訓(xùn)增大D .其他條件不變，將銅板改為NaCI水溶液時，電勢結(jié)果仍然一樣解析：選BC.因金屬導(dǎo)電的載流子是自由電子，自由電子的運動方向與電流方向相反， 用左手定那么來判定，自由電子所受洛倫茲力方向向左，因此銅板左側(cè)聚集電子，帶負電，右 邊帶正電，形成電場，且如> 曲；待自由電子所受洛倫

12、茲力與電場力相等到達穩(wěn)定狀態(tài)時，臉一ba即qvB = qE= qd，且1 = nSqv,由此可知，電流增大時軻增大.而將銅板改為 NaCl水溶液導(dǎo)電時，溶液中是正、負離子在導(dǎo)電，正離子運動方向與電流方向一致，負離子運動方向與電流方向相反，因而根據(jù)左手定那么正、負離子都向左偏轉(zhuǎn)， 電量中和，所以兩邊無電勢差.9. 如圖3 5 19所示，一個用細線懸吊著的帶電小球，在垂直于勻強磁場方向的豎直面內(nèi)擺動，圖中B為小球運動的最低位置，那么 A .小球向右和向左運動通過 B .小球向右和向左運動通過 C.小球向右和向左運動通過 D .小球向右和向左運動通過B點時, B點時,B點時, B點時,解析：選AC.

13、帶電小球在運動過程中，擺球不管向何方向運動通過最低點時，速率小球的加速度相同懸線對小球的拉力相同具有的動能相同具有的速度相同因洛倫茲力不做功，只有重力做功，機械能守恒, v必然相等，動能相同，故 C正確；向心加速度a=a相同，故A正確.假設(shè)小球帶正電，在最低點向右和向左運動時，拉力分別為Fi和F2,貝U Fi + qvB mg= ma, F2 qvB mg= ma,貝U Fi<F2.同理，假設(shè)小球帶負電荷時, 拉力也不相同，故 B錯誤，因速度是矢量，故 D錯誤.10.勻強磁場的方向垂直紙面向里，三個 向右做勻速運動，c向左做勻速運動，比 圖 3 5 20如圖3 5 20所示，勻強電場的方

14、向豎直向下， 油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中 a靜止，b 較它們的重力 Ga、Gb、Gc間的關(guān)系，正確的選項是A . Ga最大B. Gb最大C. Gc最大D. Gb最小解析：F合=0可知，a帶負電.顯然，b、c也帶負電，所以b所受洛倫茲力方向豎直 向下，c所受洛倫茲力方向豎直向上.設(shè)三個油滴的電荷量為q，電場強度為E,磁場的磁感應(yīng)強度為B，電荷的運動速度為 v.據(jù) F 合=0 得，對 a 有 Ga Eq = 0, Ga= Eq對 b 有 Gb+ qvB Eq= 0, Gb= Eq qvB對 c 有 Gc qvB Eq = 0, Gc= Eq + qvB所以有Gc>Ga>Gb.

15、三、非選擇題11.圖 3-5-21目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，圖3-5- 21表示出了它的發(fā)電原理：將一束等離子體即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體上來說是呈電中性噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B,那么高速射入的離子在洛倫茲力的作用下向A、B兩板聚集，使兩板間產(chǎn)生電勢差，假設(shè)平行金屬板距離為 d，勻強磁場磁感應(yīng)強度為 B,等離子體流速為 v,氣體從一側(cè)面垂 直磁場射入板間，不計氣體電阻，外電路電阻為R,那么兩板間最大電壓和可能到達的最大電流為多少？解析：a有qvB= qE,所以此時兩Bdv1七.答案:Bdv竺R12.如下列圖，運動電荷在磁場中受洛倫茲力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正、負離子分別到達B、A極板B為電源正極，故電流方向從 B經(jīng)R到A，使A、B板間產(chǎn)生勻強電場，等離子體在電場 力的作用下偏轉(zhuǎn)逐漸減弱，當?shù)入x子體不發(fā)生偏轉(zhuǎn)即勻速穿過時，板間電勢差U = Ed = Bdv，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可得電流大小圖 3-5 -22如圖3 5 2