新教材同步系列2024春高中物理课时分层作业2洛伦兹力粤教版选择性必修第二册

课时分层作业(二)洛伦兹力题组一洛伦兹力的理解1．下列说法正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，肯定受到洛伦兹力的作用B．同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，速度方向不同时，洛伦兹力的大小不同C．洛伦兹力既不能变更带电粒子的动能，也不能变更带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功2．(2024·贵州遵义高二期中)下列说法正确的是()A．一运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度肯定为零B．安培力的方向肯定与通电导线垂直，但与磁场方向不肯定垂直C．洛伦兹力的方向肯定与电荷速度方向垂直，磁场方向不肯定与电荷速度方向垂直D．由B＝FIL知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L3．有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是()A．电荷在电场中肯定受电场力的作用B．电荷在磁场中肯定受磁场力的作用C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一样D．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向不肯定垂直题组二洛伦兹力的方向和大小4．(多选)下列四个图是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动方向v和磁场对负电荷洛伦兹力F的相互关系图，这四个图中画得正确的是(B、v、F两两垂直)()ABCD5．(2024·江苏扬州高二期中)运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，运动方向会发生偏转，这一点对地球上的生命来说有非常重要的意义。从太阳和其他星体放射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，变更了带电粒子的运动方向，对地球起到了爱护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这一质子流在进入地球四周的空间时将()A．竖直向下沿直线射向地面B．向东偏转C．向西偏转D．向北偏转6．(2024·河北新乐第一中学高二期中)如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽视重力，电子在管内的运动应当是()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题组三洛伦兹力作用下带电体的运动7．(多选)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面对外、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出)中，质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列推断正确的是()A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小有关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直于斜面对下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上8．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电量为mgB．油滴必带正电荷，比荷qm＝C．油滴必带负电荷，电量为mgD．油滴带什么电荷都可以，只要满意q＝mg9．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电量的小球，将摆球与悬线拉至右侧与磁感线垂直的水平位置由静止释放，重力加速度为g，试求摆球通过最低位置时绳上的拉力。10．(多选)(2024·广东顺德一中高二期中)已知长为L、横截面积为S的匀称圆柱形直导线单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷定向运动的平均速度为v，导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线中电流方向垂直于磁场方向，如图所示，则依据以上已知条件可以求出()A．通过直导线的电流强度为qB．通过直导线的电流强度为nSqvC．每一个自由电荷所受的洛伦兹力大小为qvBD．导线所受的安培力大小为nqvB11．(多选)(2024·河北新乐第一中学高二期中)如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动。细杆处于水平方向垂直杆子的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，不计空气阻力，重力加速度为g。现给圆环向右的初速度v0，以下关于圆环运动描述可能正确的是()A．圆环始终以速度v0做匀速直线运动B．圆环做减速运动，直到最终停在杆上C．圆环先做减速运动，最终以速度v＝mgqBD．圆环先做匀减速运动，最终以速度v＝mgqB12．如图所示，质量为m、带电量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块不受磁场力B．尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒C．物块下滑的最大速度为mgD．物块下滑的加速度为重力加速度g13．如图所示，一个质量为m、带正电量为q的带电体，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场垂直，请回答：(1)能沿下表面滑动，物体速度的大小和方向应满意什么条件？(2)若物体以速度v0起先运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做了多少功？课时分层作业(二)12345678101112DCAABCBCBCABCABCCA组基础巩固练1．D[运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力F＝qvBsinθ，所以F的大小不但与q、v、B有关系，还与v的方向与B方向的夹角θ有关系，当θ＝0°或180°时，F＝0，当θ＝90°时，F最大，故A、B错误；洛伦兹力与粒子的速度始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能不变，但粒子速度的方向要变，故C错误，D正确。]2．C[当电荷的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零，但磁感应强度不为零，A错误；安培力的方向肯定与通电导线和磁场方向均垂直，B错误；只要电荷的运动方向与磁场方向不共线，就会受到洛伦兹力，而洛伦兹力肯定与电荷的运动方向垂直，C正确；磁感应强度的大小由场源确定，与安培力、电流强度和通电导线长度无关，D错误。]3．A[电荷在电场中肯定受到电场力作用，A正确；电荷在磁场中不肯定受洛伦兹力，当其静止时肯定没有洛伦兹力作用，而运动的电荷，当速度方向与磁场方向平行时，没有洛伦兹力作用，B错误；正电荷所受电场力方向肯定与该处电场方向相同，而负电荷所受电场力方向则与该处电场方向相反，C错误；电荷所受的洛伦兹力与磁场及运动速度构成的平面垂直，所以电荷所受的洛伦兹力肯定与磁场方向垂直，D错误。]4．ABC[由左手定则可知四指指向正电荷运动的方向，当负电荷在运动时，四指所指的方向应与负电荷运动方向相反，故A、B、C正确，D错误。]5．B[依据地磁场的分布特点可知，地磁场的磁感线从地球的地理南极旁边动身，回到地理北极旁边，在赤道上空的磁场方向从南向北，平行于地面。质子带正电，由左手定则可知质子会向东偏转，故B正确。]6．C[电子的速度方向与螺线管轴线处的磁感应强度方向平行，故F洛＝0，则电子做匀速直线运动，故选C。]7．BC[依据左手定则可推断出，滑块受到的洛伦兹力方向垂直于斜面对下，C正确；滑块沿斜面下滑过程中的速度变更，则洛伦兹力的大小变更，压力变更，滑动摩擦力变更，A错误；B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，摩擦力做功不同，滑块到达地面时的动能不同，B正确；滑块之所以起先滑动，是因为重力沿斜面对下的分力大于摩擦力，滑块一旦运动，就不会停止，B很大时，滑块最终做匀速直线运动(斜面足够长的状况下)，D错误。]8．A[油滴水平向右做匀速直线运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故油滴带正电，由mg＝qv0B得其电量q＝mgv9．解析：由左手定则推断摆球在最低位置处所受洛伦兹力方向向下，依据牛顿其次定律：F－qvB－mg＝mv2依据动能定理：mgL＝12mv2，联立得F＝3mg＋qB2gL答案：3mg＋qB2gLB组实力提升练10．BC[通过直导线的电流强度I＝Qt＝Svtnqt＝nqSv，故B正确，A错误；导线中电流方向垂直于磁场方向，每一个自由电荷所受的洛伦兹力大小为f＝qvB，故C正确；导线所受的安培力大小为F＝BIL＝11．ABC[给圆环一个初速度，圆环将受到向上的洛伦兹力，竖直向下的重力，若洛伦兹力等于物体的重力，即mg＝qv0B，则不受摩擦力，圆环将始终以速度v0做匀速直线运动，故A正确；若洛伦兹力小于物体的重力，即mg>qv0B，还受到向左的滑动摩擦力，圆环做减速运动，直到最终停在杆上，故B正确；若洛伦兹力大于物体的重力，即mg<qv0B，此时还受到向左的滑动摩擦力，圆环将做减速运动，因为速度不断变更，圆环受到的洛伦兹力不断变更，滑动摩擦力也不断变更，依据牛顿其次定律可知圆环的加速度也不断变更，当洛伦兹力等于物体的重力，即mg＝qvB，解得v＝mgqB，则不再受摩擦力作用，圆环将始终以速度mg12．C[物块速度方向与磁场方向垂直，物块受磁场力，A错误；物块受到的摩擦力做负功，机械能不守恒，B错误；