高二物理 磁场对运动电荷的作用问题同步练习 教科版选修3-1

用心 爱心 专心1 高二物理教育科学版磁场对运动电荷的作用问题同步练习高二物理教育科学版磁场对运动电荷的作用问题同步练习 答题时间 40 分钟 1 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 以上说法都不对 2 有一个通入交变电流的螺丝管如图 1 所示 当电子以速度 v 沿着螺线管的轴线方向飞 入螺线管后 它的运动情况将是 图 1 A 做匀速直线运动 B 做匀加速直线运动 C 做匀减速直线运动 D 做来回往复的周期运动 3 如图 2 所示 摆球是带负电的单摆 在一匀强磁场中摆动 匀强磁场的方向垂直纸面 向里 摆球在 AB 间摆动过程中 由 A 摆到最低点 C 时 摆线拉力为 1 F 摆球加速度大小 为 1 a 由 B 摆到最低点 C 时 摆线拉力的大小为 2 F 摆球加速度为 2 a 则 图 2 A 2121 aa FF B 2121 aa FF C 2121 aa FF D 2121 aa FF 4 如果某运动电荷在某处受到洛伦兹力 则 A 该处的磁感应强度一定不为零 B 该处的磁感应强度一定与该电荷的运动方向垂直 C 如果该电荷的速率为 v 受到的洛伦兹力为 F 那么该处的磁感应强度 B 一定为 qv F q 为电荷的带电量 D 该处的磁感应强度可能为零 5 如图 3 所示一个带有电荷的单摆 在匀强磁场中做简谐振动 振动平面垂直磁场方向 不论磁场方向如何 摆线始终是张紧的 以下说法中 正确的是 图 3 用心 爱心 专心2 A 如果将磁场反向 单摆的周期将变大 B 如果将磁场反向 单摆的周期将变小 C 如果将磁场反向 单摆的周期不变 D 如果撤去磁场 单摆的周期将不变 6 一带正电的小球沿光滑水平桌面向右运动 飞离桌面后进入匀强磁场 如图 4 所示 若飞行时间 1 t后落在地板上 水平射程为 1 s 着地速度为 1 v 撤去磁场 其他条件不变 小球飞行时间 2 t 水平射程 2 s 着地速度 2 v 则 图 4 A 12 ss B 21 tt C 21 vv D 21 vv 7 如图 5 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 则碰前 A 的速度大小为 图 5 8 如图 6 所示 PQ 为一块长为 L 水平放置的绝缘平板 整个空间存在着由右向左的 匀强电场 板的右半部分还存在垂直纸面向里的有界匀强磁场 一质量为 m 电荷量为 q 的物体 从板左端 P 由静止开始做匀加速运动 进入磁场后恰做匀速运动 碰到右端带控 制开关 S 的挡板后被弹回 电场并立即消失 物体在磁场中仍做匀速运动 离开磁场后匀 减速到 C 点停止 已知 4 L PC 物质与绝缘板间动摩擦因数为 求 图 6 1 物体带何种电荷 2 物体与板碰撞前后的速度 1 v和 2 v分别为多大 3 电场强度 E 及磁感应强度 B 分别为多大 用心 爱心 专心3 试题答案试题答案 1 B 提示当 B 0 或 B 与 v 平行时 洛伦兹力均为 0 2 A 提示因为此时 B v 其洛伦兹力为 0 故 A 正确 3 B 提示 带电摆球在磁场和重力场组成的复合场中摆动 当其从 A C 或 B C 运 动的过程中 摆球的向心力是重力径向分量 绳的拉力及洛伦兹力共同提供的 而带电摆 球受到洛伦兹力和绳的拉力和速度方向时刻垂直 对摆球不做功 只起到改变速度方向 不改变速度大小的作用 只有重力做功 有 R v mF 2 向 可知 返到 C 点时 v 的大小不变 向 F不变 由牛顿第二定律 向向 maF 则 21 aa 又因为摆球从 A C 的过程中 球受 向 F方向和 1 F同向 运动至 C 点时mgFFF 1 向向 所以 向向 FmgFF1 在摆球从 B C 的过程 运动到 C 点时 向 F方向和 2 F反向 mgFFF 2 向向 所 以 向向 FmgFF1 故 21 FF B 项正确 4 A 提示 只有 v B 时 0FB 不一定是 v B 5 C D 提示 本题中带电单摆所受洛伦兹力方向沿线的方向不会影响回复力 故对 周期无影响 6 B D 提示 小球在有磁场时受一垂直于运动方向斜向上的洛伦兹力 此力有一水 平向右的分量 使小球在水平方向不再做匀速直线运动 而改做变加速运动 同时洛伦兹 力有一竖直向上的分量 使小球竖直向下的加速度小于 g 从而延长了运动时间 但洛伦 兹力对小球始终不做功 不会改变小球落地时的速度大小 7 qB mg6 提示 设碰后二者的速度为 v 则 mgqvBmg3 又由动量守恒知 mv3mvA 联立 式解得 qB mg6 vA 8 解 m 由 P 开始运动 由运动方向可知电场力向右 故物体带负电 且有 mv 2 1 2 L mgqE 2 1 m 进入磁场做匀速运动且洛伦兹力向下 由受力平衡有 0 Bq