2023秋（粵教版）高中物理選修3

本文格式為Word版，下載可任意編輯——2023秋（粵教版）高中物理選修3第三章磁場第五節(jié)研究洛倫茲力

A級(jí)抓基礎(chǔ)

1．有關(guān)電荷所受電場力和洛倫茲力的說法中，正確的是()A．電荷在磁場中一定受磁場力的作用B．電荷在電場中一定受電場力的作用

C．電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致

D．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向平行解析：電荷在電場中一定受電場力作用；假使粒子速度方向與磁場線平行，則粒子不受洛倫茲力作用．但假使粒子速度方向不與磁場線平行，則一定受到洛倫茲力作用．

答案：B

2．如下圖的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電荷的運(yùn)動(dòng)速度v和磁場對(duì)電荷的作用力F的相互關(guān)系圖中，畫得正確的是(其中B、F、v兩兩垂直)()

解析：由于B、F、v兩兩垂直，根據(jù)左手定則得：A、B、D選項(xiàng)中電荷所受的洛倫茲力的方向都與圖示F的方向相反，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．

答案：C

3.帶電粒子(重力不計(jì))穿過飽和蒸汽時(shí)，在它走過的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示出粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖

是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強(qiáng)磁場，圖中Oa、Ob、Oc、Od是從O點(diǎn)發(fā)出的四種粒子的徑跡，以下說法中正確的是()

A．四種粒子都帶正電B．四種粒子都帶負(fù)電C．打到a、b點(diǎn)的粒子帶正電D．打到c、d點(diǎn)的粒子帶正電

解析：由左手定則可知，打到a、b點(diǎn)的粒子帶負(fù)電，打到c、d點(diǎn)的粒子帶正電，D正確．

答案：D

4．電子束以一定的初速度沿軸線進(jìn)入螺線管內(nèi)，螺線管中通以方向隨時(shí)間而周期性變化的電流，如下圖所示，則電子束在螺線管中做()

A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．加速減速交替的運(yùn)動(dòng)D．來回振動(dòng)

解析：電子速度方向與磁場線平行，則粒子不受洛倫茲力作用，所以電子以原來的速度運(yùn)動(dòng)．

答案：A

5．(多項(xiàng)選擇)極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空

稀疏大氣層時(shí)，被地球磁場俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)而形成的．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的，這主要與以下哪些因素有關(guān)()

A．洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小B．空氣阻力做負(fù)功，使其動(dòng)能減小C．南、北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度加強(qiáng)D．太陽對(duì)粒子的引力做負(fù)功

解析：地球的磁場由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭?，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向，粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故A錯(cuò)誤；粒子在運(yùn)動(dòng)過程中可能受到空氣的阻力，對(duì)粒子做負(fù)功，所以其動(dòng)能會(huì)減小，故B正確；粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，半徑減小，故C正確；粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，若電量增大，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知，當(dāng)電量增大時(shí)，半徑減小，與太陽的引力做功無關(guān)，故D錯(cuò)誤．

答案：BC

6.如下圖，一個(gè)帶負(fù)電的物體從絕緣粗糙斜面頂端滑終究端時(shí)的速度為v，若加上一個(gè)垂直紙面向外的磁場，則滑終究端時(shí)()

A．v變大B．v變小C．v不變

D．不能確定v的變化

解析：物體受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下，物體受到的摩擦力變大，到達(dá)底端時(shí)戰(zhàn)勝摩擦力做功增加，動(dòng)能減小，速度變小，B正確．

答案：B

B級(jí)提能力

7.(多項(xiàng)選擇)如下圖，一帶電粒子(重力不計(jì))在勻強(qiáng)磁場中沿圖中所示軌跡運(yùn)動(dòng)，中央是一塊薄絕緣板，粒子在穿過絕緣板時(shí)有動(dòng)能損失，由圖可知()

A．粒子的運(yùn)動(dòng)方向是abcdeB．粒子的運(yùn)動(dòng)方向是edcbaC．粒子帶正電

D．粒子在下半周所用時(shí)間比上半周長

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解析：由Bqv＝mr可知r＝Bq，因粒子在穿過板后速度減小，則粒子的半徑減小，故說明粒子是由下向上穿過，故運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閑dcba;故A錯(cuò)誤，B正確；粒子受力指向圓心，則由左手定則可知粒子應(yīng)2πm

帶正電，故C正確；因粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T＝Bq，在轉(zhuǎn)動(dòng)中磁場強(qiáng)度及質(zhì)量沒有變化，故周期不變，而由圖可知，粒子在上下都經(jīng)過半個(gè)周期，故時(shí)間相等，故D錯(cuò)誤．

答案：BC

8.在真空室中，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等、方向如下圖的初速度v1、v2和v3經(jīng)過平板