第05节研究洛伦兹力.doc

第三章第五节 研究洛伦兹力练习一、单项选择题1关于洛伦兹力做功的情况，下列说法中正确的是()A洛伦兹力可能做正功 B洛伦兹力可能做功C洛伦兹力可能做负功 D洛伦兹力一定不做功2如图所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内，则阴极射线将()A向里偏转B向外偏转C向上偏转D向下偏转3关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是()AF、B、v三者必定相互垂直BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于F，但F不一定垂直于vDv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B4一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中()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5. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子如图所示，把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是()A向上B向下C向左 D向右6.如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是()A物块不受磁场力B尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒C物块下滑的最大速度为D物块下滑的加速度为重力加速度g二、多项选择题7有关电荷受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是()A电荷在磁场中一定受磁场力的作用B电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处电场方向平行D电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直8.如图所示为一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经过小孔O进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO运动，由O射出，不计重力作用可能达到上述目的的办法是()A使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里 B使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外9如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同10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，如图所示若带电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、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三、非选择题11一初速度为零的质子(质量m1.671027 kg、电荷量q1.61019 C)，经过电压为1 880 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，质子所受的洛伦兹力是多大？12.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图表示出了它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说是呈电中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，则高速射入的离子在洛伦兹力的作用下向A、B两板聚集， 使两板间产生电势差，若平行金属板距离为d，匀强磁场磁感应强度为B，等离子体流速为v，气体从一侧面垂直磁场射入板间，不计气体电阻，外电路电阻为R，则两板间最大电压和可能达到的最大电流为多少？参考答案1解析：选D因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，故洛伦兹力的瞬时功率为零，故洛伦兹力对运动电荷一定不做功，故D正确2解析：选B根据右手螺旋定则，螺线管内部的磁场方向向下，根据左手定则知，电子所受的洛伦兹力方向垂直纸面向外，则阴极射线管中的电子束将向纸面外偏转，故A、C、D错误，B正确3解析：选B根据左手定则可知，F一定垂直于B、v，但B与v不一定垂直，选项B正确4解析：选D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，故选D5. 解析：选B电子束由负极向正极运动，带负电，电子束运动范围内的磁场由N极指向S极，根据左手定则可知，洛伦兹力方向向下6.解析：选C.物块速度方向与磁场方向垂直，物块受磁场力，A错误；物块受到的摩擦力做负功，机械能不守恒，B错误；物块加速下滑，洛伦兹力增大，NqvB，而fN，故摩擦力增大，当mgf时，a0，速度达到最大，vmax，C正确、D错误二、多项选择题7解析：选BCD电荷在电场中一定受电场力作用，但在磁场中，只有电荷运动并且运动方向与磁场方向不平行时才受磁场力作用，A错、B对电荷受电场力的方向与电场方向相同或相反，电荷若受磁场力，则磁场力方向与磁场方向一定垂直，C、D对8.解析：选AD要使电子沿直线OO射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡在该场区，电子受到电场力和洛伦兹力，要使二力平衡，则二力方向为竖直向上和竖直向下，A选项电子所受电场力竖直向上，由左手定则判断洛伦兹力竖直向下，满足受力平衡同理，D选项也满足受力平衡所以A、D选项正确9解析：选AD带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过O点时速度大小不变，动能相同，A正确；小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次过O点洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，故B、C错误；由a可知向心加速度相同，D正确10解析：选AB小球在斜面上运动时受力如图所示，由左手定则可判定小球带正电，选项A正确；小球运动时受的合力为mgsin ，故小球做匀加速直线运动，选项B正确，C错误；当小球对斜面压力为零时，mgcos Bqv，则v，选项D错误三、非选择题11解析：在加速电场中，由动能定理Uqmv2得质子获得的速度：v m/s6.0105 m/s.质子受到的洛伦兹力：fqvB1.610196.01055.0104 N4.81017 N.12.解析：如图所示，运动电荷在磁场中受