【创新设计】高中物理 24 磁场对运动电荷的作用力规范训练 教科版选修11.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理 2-4 磁场对运动电荷的作用力规范训练 教科版选修1-1(时间：60分钟)知识点一对洛伦兹力的理解1有关带电粒子(不计重力)所受静电力和洛伦兹力的说法中，正确的是()a粒子在磁场中一定受洛伦兹力的作用b粒子在电场中一定受静电力的作用c粒子受静电力的方向与该处的电场方向一致d粒子若仅受洛伦兹力，则其动能不变、速度也不变解析带电粒子在电场中一定受电场力的作用，在磁场中带电粒子如果静止或运动的方向和磁场方向平行则所受的磁场力为零故a错、b对；带负电的粒子在电场中所受的电场力与电场方向相反，所以c错；磁场力与带电粒子运动的方向垂直不改变速度的大小，但改变运动的方向，因此d也不正确答案b2关于静电力与洛伦兹力，以下说法正确的是()a电荷只要处在电场中，就会受到静电力，而电荷静止在磁场中，有可能受到洛伦兹力b静电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静电力与洛伦兹力一样，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电荷受静电力及洛伦兹力的条件及两种力的方向规律都不同答案d3关于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方向平行解析当通电导线与磁场平行时不受安培力作用，a错；洛伦兹力永远都不做功，c错；安培力方向与磁场方向垂直，d错答案b知识点二左手定则的应用4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，稍向北偏转解析地球表面赤道处地磁场方向由南向北且与地面平行，质子带正电根据左手定则可判定，质子在赤道上空竖直下落过程中受到的洛伦兹力方向向东故选b.答案b5试判断下图中带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是()解析a图中带电粒子受力方向向上；b图中带电粒子受力方向向外；c图中带电粒子受力方向向左；d图中带电粒子受力方向向里答案a图24116.沿着通有交流电的长直螺线管的轴线射入一个电子，如图2411所示，则电子在螺线管中将做()a圆周运动b匀速直线运动c匀加速直线运动d沿轴线来回运动解析通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变答案b图24127.如图2412所示是一只阴极射线管，左侧不断有电子射出若在管的正下方放一通电直导线ab，发现射线的径迹往下偏，则()a导线中的电流由a流向bb导线中的电流由b流向ac若要使电子管的径迹往上偏，可以通过改变ab中电流的方向来实现d电子束的径迹与ab中的电流方向无关解析因为ab中通有电流，所以阴极射线管中会有磁场电子是因为在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转的由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直于纸面向里，又根据安培定则可知，ab中的电流方向应是由b流向a，b正确、a错误；当ab中的电流方向由a流向b，则ab上方的磁场方向变为垂直于纸面向外电子所受洛伦兹力变为向上，电子束的径迹会变为向上偏转由以上可见粒子的运动径迹与ab中的电流方向有关c正确、d错误答案bc图24138如图2413所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是()a地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱b地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱c地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同d地磁场对宇宙射线无阻挡作用解析当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向不难判定，选项b正确答案b9带电荷量为q的粒子，在匀强磁场中运动，下面的说法中正确的是()a只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同b如果把q改为q，速度反向且大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变c只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用d带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小解析影响洛伦兹力大小的因素有电荷量、速度大小、磁感应强度的大小及速度与磁感应强度的方向关系，a错；b中由左手定则可知，洛伦兹力方向不变，由fqvb知大小也不变，b正确；当磁场方向与运动方向平行时，f0，c错；磁感应强度由磁场本身的性质决定，与洛伦兹力的大小无关，d错答案b10一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依据对洛伦兹力的特点可知：当v的方向与磁感应强度b的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力的作用，带电粒子仍然以速度v做匀速直线运动因此一个电子穿过某一空间而未发生偏转不能说此空间一定不存在磁场，只能说此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行，或者说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方向垂直，导致电子所受合力为零因此，本题的正确选项为b、d.答案bd11如图2414所示各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三个中的两个，试标出另一个的方向图2414解析用左手定则判断，对q，四指应指向其运动方向的反方向分别可得：(1)图中q受洛伦兹力方向垂直于v斜向左上；(2)图中q受洛伦兹力方向垂直于v水平向左；(3)图中q运动方向平行于斜面向下；(4)图中匀强磁场方向为垂直纸面向外答案见解析图241512.如图2415所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，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最小解析由带电油滴a静止知它不受洛伦兹力作用，故它所受的重力与电场力平衡，其受力如图(1)所示，所以它应带负电，且gaqe.由于a、b、c三个油滴带等量同种电荷，所以b、c两油滴也带负电，所受的电场力方向均竖直向上，大小都为fqe，由于b、c两带电油滴在磁场中匀速运动，它们还受到洛伦兹力作用，其受力如图(2)、(3)所示由平衡条件，可得：b油滴：gbfqe，c油滴：gcq