山西省忻州市第一中学人教版物理选修3-13.5运动电荷在磁场中受到的力考练题

山西省忻州市第一中学+人教版物理选修31+3.5+运动电荷在磁场中受到的力+考练题一、选择题1.如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将A.向右偏转，速率不变B.向左偏转，速率改变C.向左偏转，速率不变D.向右偏转，速率改变【答案】A【解析】【详解】由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后根据左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变。故选A。2.如图所示是表示磁场，负电荷运动方向和磁场对电荷作用力的相互关系图（图中、、两两垂直），这四个图中画的正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】电荷垂直飞入磁场中，根据左手定则：磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动方向（或负电荷运动的反方向），拇指指向即为电荷受到洛伦兹力的方向。A．据左手定则可知，电荷所受洛伦兹力方向应向下，故A错误；B．根据左手定则可知，电荷所受洛伦兹力方向应向左，故B正确；C．根据左手定则可知，电荷所受洛伦兹力方向应向左，故C错误；D．根据左手定则可知，电荷所受洛伦兹力方向应向里，故D错误故选B3.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A.2：1B.1：1C.1：2D.1：4【答案】C【解析】【详解】根据公式可得洛伦兹力跟粒子的质量无关，当以相同速度垂直射入磁场时，两粒子的洛伦兹力之比等于电荷量之比，所以为1：2故选C。4.有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（）A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D.电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直【答案】BD【解析】【详解】AD．当运动的电荷的速度在垂直磁场的方向上有分量，则电荷一定受到洛伦兹力作用，根据左手定则可得洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，A错误，D正确；B．但是无论电荷的速度与电场的方向怎样，电荷一定受到电场力作用，B正确；C．电荷受到的电场力与电场方向共线，C错误。故选BD。5.带电量为+q的粒子，以v0垂直进入匀强磁场，下列说法正确的是（）A.如果把+q改为q，且速度反向而大小不变，则洛仑兹力的大小方向均不变B.带电粒子运动速度不会改变C.洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，与磁场方向垂直D.电荷运动轨道平面一定与磁场方向垂直【答案】ACD【解析】【详解】A、如果把改为，且速度反向而大小不变，则由左手定则和洛伦兹力公式可知，洛伦兹力的大小方向均不变，故A正确；B、由于粒子所受洛伦兹力方向与速度方向垂直，速度发生变化，故B错误；

C、据左手定则知，洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，与磁场方向垂直，故C正确；

D、因电荷受力与磁场垂直，并且入射方向与磁场垂直，故电荷运动轨道平面一定与磁场方向垂直，故D正确．6.如图所示是一带电粒子垂直磁场方向进入磁场后的运动轨迹，已知磁场垂直纸面向内，则关于粒子的运动，下列说法中正确的是（）A.如果是匀强磁场，且粒子运动过程中因受阻力影响，动能越来越小，则粒子一定是从b运动到a，且粒子带正电B.如果是匀强磁场，且粒子运动过程中因受阻力影响，动能越来越小，则粒子一定是从a运动到b，且粒子带负电C.如果是非匀强磁场，不考虑能量损失，则磁场分布应是从左向右逐渐减弱D.如果是非匀强磁场，不考虑能量损失，则磁场的分布应是从左向右逐渐增强【答案】AC【解析】【详解】根据牛顿第二定律有解得AB．如果是匀强磁场，且粒子运动过程中因受阻力影响，动能越来越小，即v越来越小，则粒子运动轨迹上各点的曲率半径越来越小，所以粒子粒子一定是从b运动到a，且根据左手定则可知粒子带正电，故A正确，B错误；CD．如果是非匀强磁场，不考虑能量损失，从左向右，粒子运动轨迹上各点的曲率半径逐渐增大，所以磁场的分布应逐渐减弱，故C正确，D错误。故选AC。7.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小【答案】D【解析】【详解】由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即轨道半径洛伦兹力不做功，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度可知角速度减小。故选D。二、计算题8.有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×1014N，则质子射入时速度为________，质子在磁场中向_____方向偏转。（质子带正电，电荷量为1e）【答案】①.②.东【解析】【详解】[1]根据公式可得[2]由左手定则可得质子向东偏转。9.如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间（图中C为N极），射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极．此时，荧光屏上的电子束运动径迹________偏转（填“向上”“向下”或“不”）．【答案】向下【解析】【详解】在阴极射线管中电子束从A到B做加速运动，电子带负电，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力，所以向下偏转．10.如图所示，一束β粒子（即高速电子流）自下而上进入一垂直于纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向__________，进入磁场后β粒子的动能____________（填“增加”“减少”或“不变”）。【答案】①.里②.不变【解析】【详解】[1][2]β粒子为，所以根据粒子弯曲方向结合左手定则可判断磁场的方向为垂直纸面向里，因为洛伦兹力的方向与粒子的速度方向是垂直的关系，所以洛伦兹力对粒子不做功，只改变粒子的运动速度的方向，不改变速度的大小，故粒子的动能不发生变化。【点睛】本题考查了左手定则和洛伦兹力的特点，关键是知道β粒子为，洛伦兹力的方向与粒子的速度方向是垂直的关系。11.质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间（如图所示），微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，则带电粒子运动方向为沿轨迹向_____，带电粒子带_______电；电场强度大小为__________，磁感应强度的大小为___________。【答案】①.右上方②.正③.④.【解析】【详解】[1][2]粒子做匀速直线运动，合力为零，受力分析可知，只有其中电场力向右，重力向下，洛仑兹力与速度方向和磁场方向垂直，向左上方，粒子才能处于平衡状态，则粒子必然带正电，且根据左手定则可知，粒子向右上方运动；受力如图所示：[3]由几何关系知则电场强度为[4]由于合力为零，则所以三、附加题12.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为L的悬线，拉一质量为m，带有+q的