教科版选修31　磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 第1课时 作业.doc

4磁场对运动电荷的作用洛伦兹力1两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为14，电荷量之比为12，则两带电粒子所受洛伦兹力之比为 ()a21b11c12 d14c由fqvb知，故c项正确2如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是()b由左手定则判断知只有b项正确3质子(p)和粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为rp和r，周期分别为tp和t，已知m4mp，q2qp，下列选项正确的是()arpr12，tpt12brpr11，tpt11crpr11，tpt12drpr12，tpt11a由洛伦兹力提供向心力f洛qvbm得r，故；由qvbmr得t故，所以a项正确4.如图341所示为电视显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，一束沿着管颈射向纸内的电子将()a向上偏转b向下偏转c向右偏转 d向左偏转图341c由安培定则可知，线圈在纸面内中心点的磁场方向向下，由左手定则可知电子将向右偏转，故c正确5下列各图中，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间的关系正确的是()b根据左手定则，a中f洛方向应向上，b中f洛方向应向下，故a错，b对c、d中都是vb，f洛0，故c、d都错6.(多选)质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为b，如图343所示若小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是()a小球带正电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为图343abd要使小球对斜面的压力为零，小球所受洛伦兹力的方向应该垂直于运动方向向上，根据左手定则可以判断a正确；对小球受力分析可以判断小球受的合外力大小为mgsin ，所以小球做匀加速直线运动，b正确，c错误；当小球对斜面压力为零时，qvbmgcos ，所以v，d正确7.如图344所示，有一磁感应强度为b、方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是()a，竖直向上 b，水平向左cbv，垂直于纸面向里 dbv，垂直于纸面向外图344c使电子流经过磁场时不偏转，垂直运动方向合力必须为零，又因电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，故所受电场力方向必须垂直纸面向外，且与洛伦兹力等大，即eqqvb，故evb；电子带负电，所以电场方向垂直于纸面向里8.如图347，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，p为磁场边界上的一点大量相同的带电粒子以相同的速率经过p点，在纸面内沿不同方向射入磁场若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上不计重力及带电粒子之间的相互作用则v2v1为()a2 b1c1 d3图347c相同的带电粒子垂直匀强磁场入射均做匀速圆周运动粒子以v1入射，一端为入射点p，对应圆心角为60(对应六分之一圆周)的弦pp必为垂直该弦入射粒子运动轨迹的直径2r1，如图甲所示，设圆形区域的半径为r，由几何关系知r1r.其他不同方向以v1入射的粒子的出射点在pp对应的圆弧内同理可知，粒子以v2入射及出射情况，如图乙所示由几何关系知r2r，可得r2r11.因为m、q、b均相同，由公式r可得vr，所以v2v11.故选c.9.如图348所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着ao方向对准圆心o射入磁场，其运动轨迹如图所示若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是()aa粒子速率最大bc粒子在磁场中运动的时间最长cc粒子速率最大d它们做圆周运动的周期tatbtc图348c粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvbm，解得：r.由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a粒子速率最小，c粒子的速率最大，故a错误，c正确；粒子在磁场中做圆周运动的周期：t，粒子在磁场中的运动时间：tt，三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故b、d错误10在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图349所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将()a向上偏转b向下偏转c向纸里偏转 d向纸外偏转图349b由题图可知，直线电流的方向由左向右，根据安培定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电荷，四指要指向电子运动方向的反方向)，电子将向下偏转，故b选项正确11(多选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直地进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则()a粒子的速率加倍，周期减半 b粒子的速率不变，轨道半径减半c粒子的速率减半，轨道半径变为原来的d粒子的速率不变，周期减半bd由qvbm知r，由于洛伦兹力不做功，故v不变，而b变为原来的2倍，故r变为原来的二分之一，b项正确，c错误；t，周期也变为原来的二分之一，a错，d对12显像管原理的示意图如图3410所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中央的o点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列磁场的变化能够使电子发生上述偏转的是()图3410a电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的bt图的图线就在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的bt图的图线应在t轴上方，a正确13如图3411所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为b、宽度为d的匀强磁场，穿过磁