《34磁场对运动电荷的作用--洛伦兹力每课一练3（教科版选修3-1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《34磁场对运动电荷的作用--洛伦兹力每课一练3（教科版选修3-1）（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.4 磁场对运动电荷的作用 洛伦兹力 毎课一练31. 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解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错B对；根据F=quB, 可知洛伦兹力大小与速度有关，C错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向，不改 变速度的大小，D错。答案：B2. （2012*福州高二检测）如图6-2-4的四幅图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之I可的关系正确的是（）X X X XX
2、 X X XA.B.F0vL).图 6-2-4解析：根据左手定则，A中F方向应向上，B中F方向应向下，故A错、B对。C、D 中都是v/Bf F=0,故C、D都错。答案：B3. 如图6-2-5所示，在阴极射线管正上方平行放一通有向左的 丁强电流的长直导线，则阴极射线将（）图6-2-5A. 向纸内偏转B.向纸外偏转C.向下偏转D.向上偏转解析：由安培定则可知，阴极射线管处磁场方向向外，而阴极射线方向向右，即电子速度方向向右，由左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向向上。故D正确。答案:D4. 在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为、足够长 的光滑绝缘斜面，磁感应强度为方向垂直于纸面向外，电场方向
3、竖 直向上。有一质量为加、带电荷量为+$的小球静止在斜面顶端，这时 小球对斜面的正压力恰好为零，如图6 26所示，若迅速把电场方向图 626反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少?解析：电场反转前：mg=c/E电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为寒时开始离开斜 面，此时有：qvB=（mg+qE）cos &小球在斜面上滑行距离为：s=vt=cit2a=2gsin &2 2联立得s=膵:爲,所用时间为尸押：加-gcos_ o m口 木：2B2sin e qBtan。礫时跟殊训体（满分50分时间30分钟）一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1
4、. 关于电荷在磁场中的受力，下列说法中正确的是（）A. 静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷一定受洛伦兹力的作用B. 洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行C. 洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直D. 带电粒子运动方向与磁场方向平行时，一定不受洛伦兹力的作用解析：由F=qvBsin 0.当B/v时，F=0;当e=0时，F=0,故A错、D对。由左 手定则知，F定垂直于B且垂直于e,故B错、C对。故选C、Do答案:CD2. 关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是（）A. 电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹 力B. 电场力对在其电场中的电荷一定会做功，
5、而洛伦兹力对在磁场中的电荷一定不会做 功C. 电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D. 只有运动的电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力的作用解析：电荷只要处在电场中一定受到电场力，在磁场中运动的电荷才可能受到洛伦兹力， 故A错；当电荷在等势面上移动时，电场力对其不做功，故B错；电荷受洛伦兹力方向与 磁感线方向垂直，故C错。答案：D3. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A. 安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B. 安培力和洛伦兹力其木质都是磁场对运动电荷的作用力C. 这两种力都是效果力，其实并不存在，原因是不遵守牛顿第三定律D. 安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷也
6、能做功解析：电流是电荷的定向移动形成的，安培力是磁场对导体内定向移动电荷所施加的洛 伦兹力的宏观表现，洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，所以不能对运动电荷做功；而安培 力作用在导体上，可以让导体产生位移，因此能对导体做功。这两种力是同一种性质的力， 同样遵守牛顿第三定律，反作用力作用在形成磁场的物体上，选项B正确。答案:B4.如图1所示的是表示磁场磁感应强度3、负电荷运动的速度Q和磁场对电荷洛伦兹力F的相互关系图，这四个图中画得正确的是（）图1解析：由左手定则可判断A、B、C正确。答案：ABC5. 如图2所示，在真空中，水平导线中有恒定电流/通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则
7、质子可能的运动情况是 （）A. 沿路径。运动B. 沿路径b运动C. 沿路径c运动D. 沿路径d运动解析：由安培定则可知电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则可知质子刚进 入磁场时所受洛伦兹力方向向上，则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C、D必错；由于洛伦 兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确，A错误。图3答案：B6. 如图3所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为0,若加上一个垂直于纸面向外的磁场，则滑到底端时（）A. e变大C. v不变B. 变小D. 不能确定解析：洛伦兹力虽然不做功，但其方向垂直斜面向下，使物体与斜面间的正压力变大, 故摩擦力
8、变大，损失的机械能增加。* X6X X答案:B7. 如图4所示，一块通电金属板放在磁场中，板面与磁场垂直，板 内通有如图所示方向的电流，心b是金属板左、右边缘上的两点，若、b两点的电势分别为九和矶，两点的电势相比有（）A.叽=%B.叽 叽C. 叽 %D.无法确定解析：由左手定则知，金属板内向下运动的自由电子必受向左的洛伦兹力作用，故最后 金属板的左侧面聚集自由电子，电势低；右侧面聚集正电荷，电势高，即（pa（Pb图5答案：c8. 一个带正电的小球以速度沿光滑的水平绝缘桌面向右运动, 飞离桌面边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向垂直于 纸面向里（如图5所示），其水平射程为，落地速度为,
9、撤去磁场后，英他条件不变，水平射程为$2,落地速度为。2,贝M）B. 5 52A = $2C- v=v2D- vv2解析：带正电的小球运动过程中洛伦兹力不做功，据动能定理知，两种情况下均为0?=如。所以1=02,故C正确。带电小球在空中磁场中运动时洛伦兹力的水平分力做正 功，竖直分力作负功，两者代数和为零。但水平速度要增加，落地时间增大，所以水平射程S$2, B 正确。答案:BC二、非选择题（本题共2小题，共18分）9. （8分）一初速度为零的质子（质量/w=1.67X10-27kg,电荷量=1.6X10_19C）,经过 电压为1880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0X104 丁的
10、匀强磁场中，质子所受洛伦兹力有多大?解析:在加速电场中，由动能定理qU=nv2得质子获得的速度Vm/s所以，质子受到的洛伦兹力F=B=4.8X10_,7N答案：4.8X10T7NXXX X10. （10分）一个质量加=0.1 g的小滑块，带有=5X10 4 C的电荷 量，放置在倾角。=30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中，磁场方向 垂直纸面向里，如图6所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某 一位置时要离开斜面。取g=10m/s2,求： 图6小滑块带何种电荷？(2) 小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3) 该斜面的长度至少多长？解析：(1)小滑块沿斜
11、面下滑的过程中，受重力加g、斜面支持力N和洛伦兹力F。若要 小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负 电荷。(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零,有 qvB+N mgcos a =0,当2V=0时，小滑块开始脱离斜面，故加geos a= Bqm/s3.46 m/s0.1X10_3X10X0.5X5X10-4法一：下滑过程中，只有重力做功，由动能定理有：mgssin a =tnv2f斜面的长度至 少应是_ 戏(2何_gsinQ2X10X0.5 m-l2m法二：下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，对小滑块：由牛顿第二定律得：加gsin a =ma,由运动学公式得：v 2.aso解得$=:= 1.2 mo2gsin a答案:(1)带负电荷(2)3.46 m/s (3)1.2 m
