人教版(新教材)高中物理選擇性必修2課時(shí)作業(yè)10：1 2 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE11.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力1.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，從而顯示粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中Oa、Ob、Oc、Od是從O點(diǎn)發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說法中正確的是()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2．如圖所示，方形玻璃管中有NaCl的水溶液，沿x軸正方向流動(dòng)，沿y軸正向加恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.圖中a、b是垂直于z軸方向上玻璃管的前后兩內(nèi)側(cè)面，則()A．a(chǎn)處電勢(shì)低于b處電勢(shì)B．a(chǎn)處鈉離子濃度大于b處鈉離子濃度C．溶液上表面的電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)D．溶液上表面處的氯離子濃度大于下表面處的氯離子濃度3．圖中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()A．向上B．向下C．向左D．向右4．下列有關(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5．如圖所示是電子射線管的示意圖．電子射線由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是()A．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 B．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向C．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向 D．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向6．一帶電粒子(重力不計(jì)，圖中已標(biāo)明粒子所帶電荷的正負(fù))進(jìn)入磁場(chǎng)中，下列關(guān)于磁場(chǎng)方向、速度方向及帶電粒子所受的洛倫茲力方向的標(biāo)示正確的是()7．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是圖中的()8．如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的方向水平(垂直紙面向里)．某帶電小球從光滑絕緣軌道上的A點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)使球從較低的B點(diǎn)開始滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間，則球在板間運(yùn)動(dòng)的過程中()A．動(dòng)能將會(huì)增大 B．電勢(shì)能將會(huì)增大C．所受的磁場(chǎng)力將會(huì)增大 D．所受的電場(chǎng)力將會(huì)增大9．醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的.使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示.由于血液中的正、負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力為零.在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()A．1.3m/s，a正、b負(fù) B．2.7m/s，a正、b負(fù)C．1.3m/s，a負(fù)、b正 D．2.7m/s，a負(fù)、b正10.〖多選〗某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣.在t1＝0時(shí)刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運(yùn)動(dòng).在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的是()A．圖乙可以反映A所受洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系B．圖乙可以反映A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系C．圖乙可以反映A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系D．圖乙可以反映B對(duì)地面壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系11.〖多選〗磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖如圖所示.將一束等離子體垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，兩板間就會(huì)產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，下列說法正確的是()A．上極板A帶負(fù)電 B．兩極板間的電動(dòng)勢(shì)為IRC．板間等離子體的內(nèi)阻為eq\f(Bdv,I)－R D．板間等離子體的電阻率為eq\f(S,d)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bdv,I)－R))

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．〖解析〗由左手定則知打到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〗D2．〖解析〗A錯(cuò)，B對(duì)：溶液中的正負(fù)離子沿x軸正向移動(dòng)，由左手定則可知運(yùn)動(dòng)的正離子受到沿z軸正向的洛倫茲力，運(yùn)動(dòng)的負(fù)離子受到沿z軸負(fù)向的洛倫茲力，故正離子都會(huì)偏向a處，負(fù)離子都會(huì)偏向b處，a處電勢(shì)高于b處電勢(shì)，a處鈉離子濃度大于b處鈉離子濃度．C、D錯(cuò)：正離子都會(huì)偏向a處，負(fù)離子都會(huì)偏向b處，并沒有上下之分，所以溶液上表面的電勢(shì)等于下表面的電勢(shì)，溶液上表面處的離子濃度也等于下表面處的離子濃度．〖答案〗B3．〖解析〗a、b、c、d四根導(dǎo)線上電流大小相同，它們?cè)贠點(diǎn)形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小相同，方向如圖甲所示．O點(diǎn)合磁場(chǎng)方向如圖乙所示，則據(jù)左手定則可以判定由O點(diǎn)垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)的帶正電的粒子所受洛倫茲力方向向下．B選項(xiàng)正確．〖答案〗B4．〖解析〗當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線不受安培力，故A錯(cuò)誤；導(dǎo)線中定向移動(dòng)的電荷受到的洛倫茲力在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線受到的安培力，所以說安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，B正確；洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，因此洛倫茲力對(duì)電荷不做功，C錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向垂直，D錯(cuò)誤．〖答案〗B5．〖解析〗電子由陰極沿x軸正方向射出，要使電子的徑跡向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使電子受到向下的力．若加一電場(chǎng)，由于電子帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，因此電場(chǎng)方向應(yīng)沿z軸正方向；若加一磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知，所加磁場(chǎng)應(yīng)沿y軸的正方向(注意電子帶負(fù)電，四指應(yīng)指向電子運(yùn)動(dòng)的反方向)．故選項(xiàng)D正確．〖答案〗D6．〖解析〗A中，帶負(fù)電的粒子向右運(yùn)動(dòng)，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，選項(xiàng)A正確；B中，帶正電的粒子向下運(yùn)動(dòng)，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方向向左，選項(xiàng)B正確；C中，帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行，此時(shí)不受洛倫茲力的作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D中，帶負(fù)電的粒子向右運(yùn)動(dòng)，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．〖答案〗AB7．〖解析〗由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環(huán)受到豎直向下的重力、垂直桿的彈力及向左的摩擦力，當(dāng)洛倫茲力初始時(shí)刻小于重力時(shí)，彈力方向豎直向上，圓環(huán)向右減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力越來越大，故做加速增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零而處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)中沒有對(duì)應(yīng)圖像；當(dāng)洛倫茲力初始時(shí)刻等于重力時(shí)，垂直桿的彈力為零，摩擦力為零，故圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確；當(dāng)洛倫茲力初始時(shí)刻大于重力時(shí)，彈力方向豎直向下，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力減小，在彈力減小到零的過程中，摩擦力逐漸減小到零，故做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零時(shí)，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確．〖答案〗AD8．〖解析〗根據(jù)受力情況判斷，小球帶的只能是正電荷．當(dāng)帶電小球從A點(diǎn)自由滑下時(shí)，G＝F1＋F2＝qvB＋qE.小球從B點(diǎn)開始滑下，進(jìn)入板間時(shí)的速度v′＜v，因此洛倫茲力F′1<F1，三力在豎直方向不平衡，小球在板間開始做加速曲線運(yùn)動(dòng)，速度將增大，從而動(dòng)能將會(huì)增大，洛倫茲力也將會(huì)增大．另外，由于小球向下運(yùn)動(dòng)，克服電場(chǎng)力做功，因此電勢(shì)能也將增大．〖答案〗ABC9．〖答案〗A〖解析〗血液中的正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則可知，正離子受到向上的洛倫茲力，負(fù)離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負(fù)離子向下偏，則a帶正電，b帶負(fù)電.最終血液中的離子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力為零，有qeq\f(U,d)＝qvB，所以v＝eq\f(U,Bd)＝eq\f(160×10－6,0.040×3.0×10－3)m/s≈1.3m/s，選項(xiàng)A正確.10．〖答案〗CD〖解析〗由題意知物塊由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v＝at，那么洛倫茲力F＝qvB＝qBat，F(xiàn)與t成正比，洛倫茲力大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖線應(yīng)為過原點(diǎn)的傾斜直線，故A錯(cuò)誤；物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小Ff＝mAa，因?yàn)閍不變，所以Ff隨時(shí)間t的變化保持不變，故B錯(cuò)誤；B受到的壓力FN＝mAg＋qvB＝mAg＋qBat，所以FN隨時(shí)間在均勻增大，故C正確；B對(duì)地面的壓力FN1＝mAg＋mBg＋qvB＝mAg＋mBg＋qBat，所以FN1隨時(shí)間在均勻增大，故D正確.11．〖答案〗ACD〖解析〗大量帶正電和帶負(fù)電的微粒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，正電荷會(huì)聚集到B板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，