高二物理（含第三册）优化训练 第15章第四节知能优化训练.doc

2013高二物理（含第三册）优化训练：第15章第四节知能优化训练1有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()a通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用b安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现c带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功d通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场的方向平行解析：选b.安培力方向与磁场垂直，洛伦兹力不做功，通电导线在磁场中不一定受安培力安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现2一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则()a此空间一定不存在磁场b此空间可能有磁场，方向与电子速度平行c此空间可能只有磁场，方向与电子速度垂直d此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度垂直解析：选bd.当速度方向与磁场平行时不受洛伦兹力，b正确，当通过正交的磁场和电场时如果qeqvb，也不偏转，则d正确，a、c错误3一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿螺线管轴线射入管中，不计重力，粒子在管中()a做圆周运动b沿轴线来回运动c做匀加速直线运动 d做匀速直线运动解析：选d.由安培定则可以判断螺线管内的磁感线是平行于螺线管轴线的，则粒子平行于磁感线运动，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动，d正确图154104一带负电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直于纸面向里的磁场，如图15410所示，而物体仍能沿斜面滑到底端，则滑到底端时()av将变小 bv将变大cv将不变 d不能确定v的变化解析：选b.加上磁场后物体受到垂直斜面向上的洛伦兹力，使物体对斜面的压力变小，摩擦力变小，所以v将变大，故b正确5一初速度为零的质子(质量m1.671027 kg，电荷量q1.61019c)，经过电压为1880 v的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0104 t的匀强磁场中，质子所受洛伦兹力为多大？解析：在加速电场中，由动能定理qumv2得质子获得的速度：v 6.0105 m/s质子受到的洛伦兹力：fqvb4.81017 n.答案：4.81017 n1关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()a电荷处在电场中，就会受到电场力，而静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力b电场力对在其电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功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会受到洛伦兹力的作用解析：选d.静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，所以a错；尽管电场力对电荷可以做功，如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力做功为零，因此b也错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向垂直，故c错；所以只有d是正确的2下列有关带电粒子(不计重力)运动的说法，正确的是()a沿电场线方向进入匀强电场，动能、动量都变化b沿着磁感线方向进入匀强磁场，动能、动量都变化c垂直电场方向进入匀强电场，动能、动量都变化d垂直磁感线方向进入匀强磁场，动能不变，动量变化解析：选acd.带电粒子无论沿电场线还是垂直电场线进入匀强电场，电场力都做功，动能必然变化，故动量也会发生变化，a、c正确；沿着磁感线方向进入匀强磁场，带电粒子不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，故动能、动量都不变，b错；垂直磁感线方向进入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，且方向与速度方向垂直，粒子速度大小不变，方向发生变化，故动能不变，动量发生变化，d正确图154113如图15411所示，有一带正电的小球在光滑、绝缘的大球面内小幅度地来回滑动现在空间加一垂直纸面向里的匀强磁场，则()a洛伦兹力对小球不做功b洛伦兹力对小球不产生冲量c洛伦兹力不影响小球的振动周期d洛伦兹力只改变小球的速度方向，不改变小球的速度大小答案：acd图154124如图15412所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线ab时，发现射线的径迹向下偏，则()a导线中的电流从a流向bb导线中的电流从b流向ac若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变ab中的电流方向来实现d电子束的径迹与ab中的电流方向无关解析：选bc.由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直于纸面向里，所以根据安培定则，ab中的电流方向应为从b流向a，故选项a错、b正确；当ab中的电流方向变为从a流向b时，则ab上方的磁场方向变为垂直于纸面向外，电子所受的洛伦兹力变为向上，电子束的径迹变为向上偏转，故选项c也正确图154135在图15413中虚线所围的区域内，存在电场强度为e的匀强电场和磁感应强度为b的匀强磁场已知从左方水平射入的电子，穿过此区域时未发生偏转设重力可忽略不计，则在该区域中的e和b的方向可能是()ae和b都沿水平方向，并与电子运动的方向相同be和b都沿水平方向，并与电子运动的方向相反ce竖直向上，b垂直纸面向外de竖直向上，b垂直纸面向里解析：选abc.e和b沿水平方向并与电子运动方向平行(相同或相反)，则洛伦兹力f0，只受电场力作用且电场力与电子速度方向共线，必不偏转，故a、b选项正确若e竖直向上，b垂直纸面向外，则电场力竖直向下，电子受的洛伦兹力竖直向上，当电场力和洛伦兹力相等时，合力为零，可以不偏转，故c选项正确，d选项错图154146如图15414所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属杆mn从高h处自由下落，则()am端先着地bn端先着地c两端同时着地d以上说法均不正确解析：选b.金属杆中的许多自由电子随杆一起向下运动，利用左手定则可以判断出这些自由电子因向下运动而受到向左的洛伦兹力，因此洛伦兹力将使电子向m端聚集，n端由此而出现正电荷m端带负电，n端带正电，杆mn的m端因受到向上的电场力而阻碍它向下运动，n端因受到向下的电场力而加快运动，故n端先着地图154157用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为q的小球，让它处于如图15415所示的磁感应强度为b的匀强磁场中由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是()av，水平向右bv，水平向左cv，竖直向上dv，竖直向下解析：选c.当磁场水平向右运动时，带电小球相对于磁场向左运动，由左手定则，洛伦兹力方向向下，小球无法平衡，故a项错误当磁场以v水平向左运动时，fqvbmg，方向向上，小球可以平衡，但这时悬线上拉力为零，不会被拉紧，故b项错误当磁场以v竖直向上运动时，则fqvbmgtan，由左手定则，f方向向右，小球可以平衡，故c项正确，d项错误图154168地面附近空间存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线mn运动如图15416所示，由此可以判断()a油滴一定做匀速运动b油滴一定做匀变速运动c如果油滴带正电，它是从m点运动到n点d如果油滴带正电，它是从n点运动到m点解析：选ac.带电油滴受到洛伦兹力而做直线运动，因洛伦兹力大小与速度成正比，方向总与速度方向垂直，而变速直线运动中要求合力方向与速度方向始终在同一直线上，则带电油滴所做运动必为匀速直线运动，a正确b错误因油滴所受重力方向向下，电场力只能沿水平方向，洛伦兹力方向只能与直线mn垂直，由三力平衡条件知电场力只能水平向左，洛伦兹力只能垂直于mn指向右上方，由左手定则知c正确d错误图154179如图15417所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘a，最后落到地板上设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则下列结论不正确的是()ax1x2 bt1t2cv1v2 dv1和v2相同答案：cd图1541810(2011年广州质检)如图15418所示，质量为m，电量为q的带正电物体，在磁感应强度为b，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为的水平面向左运动，则()a物体的速度由v减小到零的时间等于b物体的速度由v减小到零的时间大于c若另加一个电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场，物体将做匀速运动d若另加一个电场强度大小为，方向竖直向上的匀强电场，物体将做匀速运动解析：选bd.物体的速度减小的过程中，qvb减小，洛伦兹力减小，滑动摩擦力减小，加速度减小，所以b项正确；若加大小为，方向竖直向上的匀强电场，则物体竖直方向受力平衡，fn0，ff0，a0，物体将做匀速直线运动，d项正确图1541911如图15419所示，在光滑绝缘的水平面上方，有一垂直于纸面向里，磁感应强度为b的匀强磁场，在水平面上有质量为m的不带电小球a向右运动，与质量为2m，电荷量为q的静止小球c碰后粘在一起运动，若碰后两球对水平面的压力大小恰好为mg，求碰前a的速度大小解析：设碰后二者的速度为v，则3mgqvbmg又由动量守恒知mva3mv联立式解得va.答案：图1542012如图15420所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为b的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为，则小球下滑的最大速度为多大？最大加速度为多大？解析：带正电小球在运动中受力如图所示fqvb由牛顿第二定律得fnf0mgffmafffna当v0时，a最大amg当a0时，v最大vm.答案：g图1542113一个质量m0.1 g的小滑块，带有q5104 c的电荷，放置在倾角30的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于b0.5 t的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图15421所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2)求：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？解析：(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg、斜面支持力fn和