2018_2019学年高中物理第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课时作业新人教版.docx

第5节 运动电荷在磁场中受到的力随堂检测 1如图，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点，在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A向上B向下C向左 D向右解析：选AP前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点可知条形磁铁的磁场的方向向外，电子向右运动，由左手定则可知，电子受到的条形磁铁对电子的作用力的方向向上2如图为电视显像管的俯视图，偏转线圈中没有通入电流时，电子束打在荧光屏正中的O点，通过改变线圈中的电流，可使得电子打到荧光屏上各点，则()A电子在偏转线圈中被加速B电子的偏转是因为电场力的作用C若电子束打到A点，线圈区域中有平行纸面向右的磁场D若电子束打到A点，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场解析：选D电子在偏转线圈中受到洛伦兹力的作用而偏转，洛伦兹力没有使电子加速，选项A 、B错误；若电子束打到A点，由左手定则可知，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场，选项C错误，D正确3(2018福州高二检测)如图，在一个匀强磁场中，水平放置一粗糙的绝缘杆，在杆上套有一个带正电的环，环正在沿杆运动磁场的方向与环的运动方向如图所示对环在此后的运动，下列说法正确的是()A环一定做减速运动，且最终速度一定为零B环一定做减速运动，且最终速度一定大于零C若环的动能发生了变化，可能是磁场力对环做了功D若环的动能发生了变化，环一定克服摩擦力做了功解析：选D对环的运动分三种情况讨论：当F洛mg时，杆对环的支持力FN向下，环减速，F洛减小，FN减小，当F洛mg时，摩擦力为零，以后环做匀速运动从以上情况看出，若环的动能发生了变化，环一定克服摩擦力做了功，但磁场力对环不做功，选项D正确，A、B、C错误4如图所示，带负电荷的摆球在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()AF1F2，a1a2BF1F2，a1a2CF1F2，a1a2 DF1F2，a1a2解析：选B由于洛伦兹力不做功，所以摆球从B到达C点的速度和从A到达C点的速度大小相等由a可得a1a2当由A运动到C时，以摆球为研究对象，对摆球进行受力分析如图甲所示，F1qvBmgma1当由B运动到C时，对摆球受力分析如图乙所示，F2qvBmgma2由以上两式可得：F2F1，故B正确课时作业 学生用书P157(单独成册)一、单项选择题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解析：选B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，故选B2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相对于预定地点，稍向北偏转解析：选B质子带正电，地球表面的地磁场方向由南向北，根据左手定则可判定，质子自赤道上空的某一点竖直下落的过程中受到洛伦兹力的方向向东，故正确选项为B3如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()A沿路径a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：选B由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，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必错误；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4如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将()A向上偏转 B向下偏转C向左偏转 D向右偏转解析：选D由安培定则可知，线圈在纸面内中心点的磁场方向向下，由左手定则知电子所受洛伦兹力方向向右，故向右偏转，D正确5两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b，从同一高度自由落下，分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场，如图所示，然后再落到地面上，设两球运动所用的总时间分别为ta、tb，则()Atatb BtatbCtatb D条件不足，无法比较解析：选Ca球进入匀强电场后，始终受到水平向右的电场力F电qE作用，这个力不会改变a在竖直方向运动的速度，故它下落的总时间ta与没有电场时自由下落的时间t0相同b球以某一速度进入匀强磁场瞬间它就受到水平向右的洛伦兹力作用，这个力只改变速度方向，会使速度方向向右发生偏转，又因为洛伦兹力始终与速度方向垂直，当速度方向变化时，洛伦兹力的方向也发生变化，不再沿水平方向如图所示为小球b在磁场中某一位置时的受力情况，从图中可以看出洛伦兹力F洛的竖直分力F1会影响小球竖直方向的运动，使竖直下落的加速度减小(小于g)，故其下落的时间tb大于没有磁场时小球自由下落的总时间t0综上所述，tatb6带电油滴以水平速度v0垂直进入匀强磁场，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，电荷量为B油滴必带正电荷，比荷C油滴必带负带荷，电荷量为D油滴带什么电荷都可以，只要满足q解析：选A油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，其电荷量q，A正确7如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静止于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场现用水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动在加速运动阶段()A地面对乙物块的摩擦力逐渐减小B甲、乙两物块的加速度逐渐增大C乙对甲的摩擦力逐渐增大D甲对乙的摩擦力逐渐减小解析：选D加速过程中，甲受向下的洛伦兹力逐渐增大，乙对地板的压力逐渐增大，乙受摩擦力增大，则加速度逐渐减小，A、B错误；甲的加速度是由乙对它的摩擦力产生的，由牛顿第二定律知，甲、乙间的摩擦力逐渐减小，C错误，D正确二、多项选择题8下列关于电荷所受静电力和洛伦兹力的说法中，正确的是()A电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用B电荷在电场中一定受静电力的作用C电荷受静电力的方向与该处的电场方向一致D电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂直解析：选BD静止电荷在磁场中不受洛伦兹力的作用，但在电场中一定受静电力的作用，选项A错误，选项B正确；只有正电荷的受力方向与该处的电场方向一致，选项C错误；根据左手定则知运动电荷若受洛伦兹力，则受力方向与该处的磁场方向垂直，选项D正确9如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速直线运动，c向左做匀速直线运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是()AGa最大 BGb最大CGc最大 DGb最小解析：选CD据F合0可知a带负电，显然b、c也带负电，所以b所受洛伦兹力方向竖直向下，c所受洛伦兹力方向竖直向上，则有GbGaGc，C、D正确10如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，所带的电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的过程中()A小球加速度一直增加B小球速度一直增加，直到最后匀速C棒对小球的弹力一直减小D小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变解析：选BD小球由静止开始下滑，受到向左的洛伦兹力不断增加在开始阶段，洛伦兹力小于向右的静电力，棒对小球有向左的弹力，随着洛伦兹力的增加，棒对小球的弹力减小，小球受到的摩擦力减小，所以在竖直方向上小球受到重力和摩擦力作用加速运动，其加速度逐渐增加当洛伦兹力等于静电力时，棒对小球没有弹力，摩擦力随之消失，小球在竖直方向上受到的合力最大，加速度最大随着小球速度继续增加，洛伦兹力大于静电力，棒对小球又产生向右的弹力，随着速度增加，洛伦兹力增加，棒对小球的弹力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在竖直方向受到的合力减小，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时，小球的速度不再增加，以此时的速度做匀速运动综上所述，选项B、D正确三、非选择题11质量为m、带电荷量为q的小球，用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示用绝缘的方法使小球位于使悬线呈水平的位置A，然后静止释放，小球运动的平面与B的方向垂直，求小球第一次和第二次经过最低点C时悬线的拉力FT1和FT2解析：小球由A运动到C的过程中，洛伦兹力始终与v的方向垂直，对小球不做功，只有重力做功，由动能定理有mglmv，解得vC小球第一次经过C点时，由左手定则可知洛伦兹力向上，其受力情况如图甲所示由牛顿第二定律，有FT1F洛mgm又F洛qvCB所以FT13mgqB同理可得小球第二次经过C点时，受力情况如图乙所示，所以FT23mgqB答案：3mgqB3mgqB12如图所示，质量为m1 kg、电荷量为q5102 C的带正电的小滑块，从半径为R04 m的光滑绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中已知E100 V/m，方向水平向右；B1 T，方向垂直纸面向里求：(1)滑块到达圆弧轨道最低点C时的速度；(2)在C点时滑块所受的洛伦兹力；(3)滑块到达C点时对轨道的压力大小(g取10 m/s2)解析：以滑块为研究对象，自轨道上A点滑到C点的过程中，受重力mg，方向竖直向下；静电力qE，方