鲁科版选修31 磁场对运动电荷的作用 作业.doc

课时分层作业(二十)磁场对运动电荷的作用基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1关于洛伦兹力，下列说法正确的是()a带电粒子在磁场中运动时一定受洛伦兹力b带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力可能会做功c带电粒子在匀强磁场中运动时，如果不受其他力的作用，粒子可能做匀速直线运动d以上说法都不正确c带电粒子的运动方向与匀强磁场的方向平行时，粒子不受洛伦兹力，如果不受其他力作用，粒子将做匀速直线运动，选项a错误，c正确；洛伦兹力一定与带电粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功，选项b错误2(多选)关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是() 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本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，原因是不遵循牛顿第三定律d安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对电荷不能做功bd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的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性质的力，同样遵循牛顿第三定律选项b、d说法正确，a、c说法错误3如图627所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()a当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动b当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动c不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动d不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动图627c电子的速度vb，f洛0，电子做匀速直线运动4图628中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心o点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是() 【导学号：46242228】a向上b向下c向左 d向右图628b根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得o点处的磁场方向向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力的方向向下5如图629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()图629a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b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6(多选)如图6210所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场b中现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是()图6210a始终做匀速运动b开始做减速运动，最后静止于杆上c先做加速运动，最后做匀速运动d先做减速运动，最后做匀速运动abd带电滑环向右运动时所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系：当洛伦兹力等于重力时，则滑环做匀速运动当洛伦兹力开始时小于重力时，滑环将做减速运动，最后停在杆上当洛伦兹力开始时大于重力时，滑环做减速运动，滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小，滑环与杆之间的挤压力将逐渐减小，因而滑环所受的摩擦力减小，当挤压力为零时，摩擦力为零，滑环做匀速运动故正确答案为a、b、d.二、非选择题(14分)7(10分)质量为0.1 g的物块，带有5104 c的电荷量，放在倾角为30的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 t的匀强磁场中，磁场方向如图6211所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，g取10 m/s2)求：(1)物块的带电性质；(2)物块离开斜面时的速度；(3)物块在斜面上滑行的最大距离. 【导学号：46242229】图6211解析(1)由左手定则可知物块带负电荷(2)当物块离开斜面时，物块对斜面压力为0，受力情况如图所示，则qvbmgcos 300，解得v3.46 m/s.(2)由动能定理得：mgsin 30lmv2，解得物块在斜面上滑行的最大距离l1.2 m.答案(1)负电(2)3.46 m/s(3)1.2 m能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1长直导线ab附近，有一带正电的小球用绝缘丝线悬挂在m点，当长直导线ab通有如图6212所示的恒定电流时，下列说法正确的是()a小球受磁场力作用，方向与长直导线ab垂直且指向纸内b小球受磁场力作用，方向与长直导线ab垂直且指向纸外c小球受磁场力作用，方向与长直导线ab垂直且向左d小球不受磁场力作用图6212d电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且电荷的运动方向不能与磁场方向平行，d正确2如图6213所示，一块长铜板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于铜板向里，铜板上通有自下而上的电流，由于磁场的作用()a板左侧聚集较多的电子，使b点电势高于a点电势b板左侧聚集较多的电子，使a点电势高于b点电势c板右侧聚集较多的电子，使b点电势高于a点电势d板右侧聚集较多的电子，使a点电势高于b点电势图6213a铜板中的电流是由自由电子定向移动而形成的，电流方向向上，说明电子向下运动，由左手定则可判断电子所受洛伦兹力向左，所以电子向下运动的同时将向左偏转而聚集在铜板的左侧，所以b点的电势高于a点电势故选项a正确3(多选)一个带正电的小球以速度v0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6214所示)，其水平射程为s1，落地速度为v1，撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为s2，落地速度为v2，则()【导学号：46242230】as1s2bs1s2cv1v2 dv1v2图6214bc带正电的小球运动过程中洛伦兹力不做功，据动能定理知，两种情况下均有mghmv2mv，所以v1v2，故c正确，d错误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，竖直分力做负功，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s1s2，b正确，a错误4(多选)有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球静止在绝缘水平面上，并处在磁感应强度为b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图6215所示为了使小球飘离水平面，下列措施可行的是()a小球以速度v水平向左移动b小球以速度v水平向右移动c磁场以速度v水平向左移动d磁场以速度v水平向右移动图6215bc为了使小球飘离水平面，小球受到的洛伦兹力方向应竖直向上由左手定则可知，小球相对于磁场应水平向右移动设小球相对于磁场运动的速度为v，则有qvbmg，解得v.故选项b、c正确5如图6216所示，a为带正电的小物块，b为一不带电的绝缘物块，a、b叠放在粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力f拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，那么，在加速运动阶段，a所受的摩擦力的方向及大小的变化情况为() 【导学号：46242231】a向左，增大b向左，减小c向左，不变d先向左后向右，先减小后增大图6216b随着速度的增大，a受到的向下的洛伦兹力不断增大，a、b整体对地面的压力也就不断增大，使得地面对b的滑动摩擦力不断增大，从而使物块运动的加速度减小而a的加速度是由b对a的静摩擦力提供的，由加速度的方向与合外力方向相同可知，a所受的静摩擦力向左，由于整体的加速度在减小，故a的加速度也在减小，a所受的摩擦力减小，b正确6(多选)足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为和()，如图6217所示，加垂直于纸面向里的匀强磁场，将质量相等，带等量正、负电荷的小球a和b，分别从两斜面的顶端由静止释放(一次仅有一个小球存在)，关于两球在槽上的运动，下列说法正确的是()a在槽上a、b两球都做匀加速直线运动，aaabb在槽上a、b两球都做变加速直线运动，但总有aaabca、b两球沿直线运动的最大位移分别为sa、sb，则sasbda、b两球沿槽运动的时间分别为ta、tb，则tatb图6217acd小球a、b沿槽下滑的加速度大小分别为aagsin 、abgsin ，选项a对，b错；小球受到的洛伦兹力垂直槽向上，当mgcos qvab、mgcos qvbb时，a和b离开槽，显然vavb，而aaab，根据位移公式可知sasb，选项c对；根据速度公式可知选项d对二、非选择题(14分)7一带电量大小为q，质量为m的小球，从水平面上a点以初速度v0竖直向上射入如图6218所示的水平方向匀强磁场中，磁场的磁感