2017高中物理第3章磁场5运动电荷在磁场中受到的力课时作业新人教版.docx

运动电荷在磁场中受到的力 基 础 夯 实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(浙江省高二学业水平测试)下面四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是(B)解析：根据左手定则，A中F方向应向下，B中F方向应向上，故A错、B对。C、D中都是vB，F0，故C、D都错。2如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是(C)A当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动解析：不管通有什么方向的电流，螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变。3每时每刻都有大量宇宙射线射向地球，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有着十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它的偏转方向和所受洛伦兹力的大小，下列说法中正确的是(D)A向西偏转，不变B向南偏转，不变C向北偏转，减小 D向东偏转，增大解析：地球表面地磁场的方向由南向北，宇宙射线带电，根据左手定则可判定，射线自赤道上空竖直下落过程中所受洛伦兹力方向向东，所以向东偏转，越靠近地球磁场越强，所受的洛伦兹力越大，选项D正确。4(辽宁沈阳二中20142015学年高二上学期期末)一个带正电荷的粒子(重力不计)，穿过图中相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使粒子向上偏转应采用的办法是(B)A增大磁感应强度B增大粒子质量C减小粒子的入射速度D增大电场强度解析：开始时粒子恰能做直线运动，电场力向下，洛伦兹力向上，合力为零，故：qEqvB；增大磁感应强度，则向上的洛伦兹力增大，合力向上，向上偏转，故A正确；增加质量，则电场力与洛伦兹力都不变，合力为0，做直线运动，故B错误；减小入射速度，则洛伦兹力减小，电场力不变，合力向下，向下偏转，故C错误；增大电场强度，则电场力增大，洛伦兹力不变，合力向下，向下偏转，故D错误。5(河北正定中学20142015学年高二下学期期中)下图为显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转，不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点。若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向A移动，则(CD)A在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功B在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动C偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大D偏转磁场的方向应垂直于纸面向外解析：在偏转过程中，洛伦兹力不做功，A错误；在偏转过程中，加速度的方向要指向圆心，即加速度方向时刻改变，故电子束做变加速曲线运动，B错误；电子束打在荧光屏上的OA之间，即电子受向上偏左的洛伦兹力，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，电子偏转角度越来越大，由fqvB知，B逐渐变大；故CD正确。6(石家庄一中20152016学年高二检测)用细线和带电小球做成的摆，把它放置在某匀强磁场中，如图所示，在带电小球摆动的过程中，连续两次经过最低点时，相同的物理量是(不计空气阻力)(CD)A小球受到的洛伦兹力 B摆线的张力C小球的向心加速度 D小球的动能解析：设小球带正电，则小球向右摆到最低点时，洛伦兹力的方向向上，小球向左摆到最低点时，洛伦兹力的方向向下，故A错误；设摆球所带电量为q，摆线长为r，磁感应强度为B，在最低点时的速度为v，在摆动过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，所以到达最低点速度大小相等，小球的动能相等，小球的向心加速度a相等。小球向右摆到最低点时：F1Bqvmgm，小球向左摆到最低点时：F2Bqvmgm，解得：F1x2 Bt1t2Cv1和v2大小相等 Dv1和v2方向相同解析：当桌面右边存在磁场时，由左手定则可知，带正电的小球在飞行过程中受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向上的分量向右，竖直分量向上，因此小球水平方向上存在加速度，竖直方向上的加速度at2，x1x2，A、B对；又因为洛伦兹力不做功，故C对；两次小球着地时速度方向不同，D错。2目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长(沿初速度方向)为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表的示数为I，那么板间电离气体的电阻率为(B)A(R) B(R)C.(R) D(R)解析：发电机稳定工作时，离子所受电场力等于洛伦兹力qqvB得：UBvd，又RR1，R1为板间电离气体的电阻，且R1，联立得到电阻率的表达式为(R)，故选A。3如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段(AD)Aa、b一起运动的加速度减小Ba、b一起运动的加速度增大Ca、b物块间的摩擦力不变Da、b物块间的摩擦力减小解析：(1)以a为研究对象，分析a的受力情况a向左加速受洛伦兹力方向向下对b的压力增大(2)以a、b整体为研究对象，分析整体受的合外力b对地面压力增大b受的摩擦力增大整体合外力减小加速度减小(3)再分析a，b对a的摩擦力是a的合外力a的加速度减小a的合外力减小a、b间的摩擦力减小。故选项AD正确。4 (北京十二中20142015学年高二上学期期末)为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是(BD)A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与U成正比，与a、b无关解析：根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与离子的多少无关。故A错误、B正确。最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvBq，解得UvBb，电压表的示数与离子浓度无关，v，则流量Qvbc，与U成正比，与a、b无关，故D正确，C错误。5(南京外国语学校20152016学年高二期中)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为q，质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是(CD)解析：在A图中刚进入复合场时，带电小球受到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要变大，洛伦兹力也会变大，所以水平方向受力不可能总是平衡，A选项错误；B图中小球要受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力，小球要向外偏转，不可能沿直线通过复合场，B选项错误；C图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电场力，若三力的合力恰好为零，则小球将沿直线匀速通过复合场，C正确；D图中小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，可以沿直线通过复合场，D正确。二、非选择题6如图所示的装置，左半部分为速度选择器，右半部分为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响