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1、第二节磁场对运动电荷的作用一、选择题（本题包括 10 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共 50 分 ）1带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是()A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A竖直向下沿直线射向地面B相对 于预定地点，稍向东偏转C相对于预定地点，稍向西偏转D相对于预定
2、地点，稍向北偏转3图 1 为一“滤速器”装置的示意图 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水 平方向经小孔 进入 两板之间为了选取具有某种特定速 率的电子，可在 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线 运动，由 射出可能达到上述目的的办法是( )A使 板电势高于 板，磁场方向垂直纸面向里B使 板电势低于 板，磁场方向垂直纸面向里C使 板电势高于 板，磁场方向垂直纸面向外来源: 学科D使 板电势低于 板，磁场方向垂直纸面向外4.从地面上方 点处自由落下一带电荷量为 、质量为 的 粒子，地面附近有如图 2 所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右
3、，磁场方向垂直纸面向里，这时粒子的落地速度大小为 1，若电场不变，只将磁场的方向改为垂直纸面向外，粒子落地的速度大小为 2，则()A 1 2 B 1 2C 1 2D无法判定5如图 3 所示，用丝线吊一个质量为 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从 点和 点向最低点 运动且两次经过 点时( )A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同6长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图 4 所示，则下面说法正确的是()A金属块上下表面电势相等B金属块上表面电势高于来源:学 &科&网 Z&X&X&K下表面电势C金属块上表面电势低于下表
4、面电势D无法比较两表面的电势高低7在方向如图 5 所示的匀强电场(电场强度为 )和匀强磁场(磁感应强度为 )共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度 0 射入场区，设电子射出场区时的速度为 ，则( )A若 0 ，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度 0B若 0 ，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度 vv 0C若 0 ，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度 0D若 0 ，电子沿轨迹 运动，射出场区时，速度 08如图 6 所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒 从高 处自由下落，则()A 端先着地图 1图 2图 3图 4图 5B 端先着地C两端同时着地D以上说法均不正确9如
5、图 7 所示， 为带正电的小物块， 是一不带电的绝缘物体， 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 拉物块，使 一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()A 一起运动的加速度减小B 一起运动的加速度增大来源: 学科网C 物块间的摩擦力减小D 物块间的摩擦力增大10如图 8 所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场 中现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()A始终做匀速运动B开始做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速
6、运动 来源:学科网 ZXXK二、计算题（本题共 3 题，共 50 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.(16 分)一种测量血管中血流速度仪器的原理如图9 所示，在动脉血管左右 两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是 2.0 ，磁场的磁感应强度为 0.08 ，电压表测出的电压为 0.10 ，则血流速度大小为多少？(取两位有效数字 )来源:学科网 ZXXK12.（ 17 分）如图 10 所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图 为电子枪，由枪中沿 方向射出的电子，速率大小不一当电
7、子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔 .设产生匀强电场的平行板间的电压为 300 V，间距为 5 ，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为 0.06 ，问：(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是向外？(2)速度为多大 的电子才能通过小孔 S?13.（ 17）分如图 11 所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为 ，带电荷量为 ，小球可在棒上滑动，现 将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为，磁感应强度为 ，小球与棒的动摩擦因数为 ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)图 7图 8图 9图 10图 11图 6
8、第二节磁场对运动电荷的作用参考答案一、 选择题1.B 解析：洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，不 会改变粒子的动能，因此 B 正确2.B 解析：本题考查判断洛伦兹力的方向，质子是氢原子核，带正电，地球表面地磁场方向由南向北根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东，故正确答案为 B.3.AD 解析：要使电子沿直线 OO运动，则电子在竖直方向所受电场力和洛伦兹力平衡，若 a 板电势高于b 板，则电子所受电场力方向竖直向上，其所受洛伦兹力方向必向下，由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里，故 A 选项正确同理可判断 D 选项正确 来源:学科网4.A 解析：
9、带电粒子落下后，受重力、电场力、洛伦兹力的作用，洛伦兹力 的方向跟运动方向垂直，不做功重力做功都一样，但电场力做功有区别若磁场方向向里，粒子落下后沿电场力方向移动的距离大，电场力做功多，故 1 2.故答案 A 正确5 AD 解析： 带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过 点时速度大小不变，动能相同，A 正确；小球分别从 A点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时速度方向相反，由左手定则可知两次过 O 点洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，故 B、C 错；由 可知向心加速度相同，D 正确6 C 解析：
10、 由左手定则知自由电子所受 洛伦兹力方向向上，即自由电子向上偏，所以上表面电势比下表面低7. BC 解析：不计电子的重力，电子受到向上的电场力 和向下的洛伦兹力 0 ，当 0 ，即 0 时，电子将向下偏，轨迹为，电场力做负功，洛伦兹力不做功，射出场区时，速度 0；当 0时，电子向上偏，轨迹为，电场力做正功，射出场区时，速度 0，当 0 时，电子将沿直线水平向右飞出故答案为 B、C.8.B 解析： 棒中自由电子随棒一起下落，有向下的速度，并受到向左的洛伦兹力 ，故自由电子往左端集中 ，因此 端带负电， 端带正电 端受到向上静电力， 端受到向下静电力， 端先着地 来源:学科网9 AC 解 析：(1
11、)以 为研究对象，分析 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 整体为研究对象，分析整体受的合外力 对地面压力增大， 受的摩擦力增大，整体合外力减小，加速度减小；(3)再分析 对 的摩擦力是 的合外力 的加速度减小， 的合外力减小 ， 间的摩擦力减小10. ABD 解析：带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关 由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系：来源:学|科|网(1)当洛伦兹力等于重力时，滑环做匀速运动；(2)当洛伦兹力小于重力时，滑环将做减速运动，最后停在杆上；(3)当洛伦兹力 大于重力时，滑
12、环所受的洛伦兹力随速度减小而减小，滑环与杆之间挤压力将逐渐减小，因而滑环所受的摩擦力减小，当挤压力为零时，摩擦力为零，滑环做匀速运动二、计算题11.0.63 m/s 解析：血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转，在血管壁上聚集，在血管内形成一个电场，其方向与磁场方向垂直，运动电荷受的电场力与洛伦兹力平衡时，达到了一种稳定状态 ，所以 0.63 m/s.0.1010 3 V2.010 3 m0.08 T12.(1)向里 (2)10 5 m/s 解析：(1)由题图可知，平行板产生的电场强度 方向向下，使带负电的电子受到的电场力 E 方向向上若没有磁场，电子束将向上偏转为了使电子能够穿过小孔 ，所加的
13、磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的根据左手定则分析得出， B 的方向垂直于纸面向里(2)电子受到的洛伦兹力为 B ，它的大小与电子速率 有关只有那些速率的 大小刚好使得洛伦兹力与电场力相平衡 的电子，才可沿直线 通过小孔 .据题意，能够通过小孔的电子，其速率满足下式： ，解得： .又因为 ，所以 ，将 300 ， 0.06 ， 0.05 代入上式，得 10 5即只有速率为 105 的电子可以通过小孔 .13. 解析：小球下滑的开始阶段受力情况如图 13 甲所示，根据牛顿第二定律 有： N ，且 N 电 洛 ，当 增大到使 洛 电 ，即 1 时，摩擦力 0，则 max .当 vv1时，小球受力情况如图乙所示，由牛顿第二定律有： N ，且 N 洛 ，洛 ，当 大到使摩擦力 时， 0，此时 达到最大值，即： max )，所以 max .图 12
