高考物理选修知识点巩固练习_磁场对运动电荷的作用力 基础

【巩固练习】一、选择题：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，方向与电子速度方向平行 C此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直 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方向垂直2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3(2014 北京丰台期末)两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()Aa粒子带正电，b粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长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相对于预定地点向东偏转 C相对于预定地点向西偏转 D相对于预定地点向北偏转5设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度恰为零，c点是运动轨迹的最低点，不计重力，以下说法正确的是（ ） A该离子必带正电荷 Ba和b位于同一高度 C离子经过c点时速度最大 D离子到达b点后，将按原路返回到a 6如图所示，匀强磁场的方向竖直向下磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管在水平拉力F的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口飞出，则（ ） A小球带负电 B小球离开管口前运动的轨迹是一条抛物线 C洛伦兹力对小球做正功 D拉力F应逐渐减小7下列关于带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动的说法，正确的是（ ）A只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B如果把+q改为q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向都不变C洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直D当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变8(2015 贵阳一模)如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成角(0)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是()A若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B若v一定，越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短9如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ）A在b、n之间某点B在n、a之间某点Ca点D在a、m之间某点 二、解答题：1阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是_。若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将_偏转。（选填“向上”“向下”“向里”或“向外”） 2一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示，在动脉血管左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.0 mm，磁场的磁感应强度为0.080 T。电压表测出的电压为0.10 mV，则血流速度大小为_ms3质量为m、电荷量为q的微粒以速度”与水平方向成45进入匀强电场和匀强磁场中，如图所示，磁场的方向垂直于纸面向里，如微粒在电场、磁场及重力的作用下做匀速直线运动，则电场强度的大小E=_，磁感应强度的大小为B=_ 4某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以垂直于电场和磁场的速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；若增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，则该粒子带_电；第二次射出时的速度为_。v0abcO5（2014 南充一模）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为 37，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直向上的拉力作用，拉力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问：（1）小环带什么电？（2）小环滑到P处时的速度多大？【答案与解析】一、选择题： 1BD 解析：依据对洛伦兹力的说明可知：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力；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，可能空间有磁场，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、D2B 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错正确答案为B3【答案】C【解析】由左手定则可知b粒子带正电，a粒子带负电，选项A错误；由于b粒子轨迹半径较大，由r可知b粒子动能较大，b粒子在磁场中运动时间较短，选项C正确D错误；由于a粒子速度较小，所以a粒子在磁场中所受洛伦兹力较小，选项B错误。故选C.4B 解析：地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电荷根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东5ABC 解析：离子在a点时静止不受洛伦兹力作用，根据运动轨迹可判定电场力方向竖直向下，所以离子带正电，A正确；离子沿轨迹acb运动到b点时速度为零，由动能定理可知，合外力做功为零，而洛伦兹力永不做功，因而电场力做功为零，即a、b位于同一等势面上，所以a点与b点位于同一高度，B正确；而c点位于轨迹的最低点，a、c之间的电势差最大，电场力做功最多，由动能定理可知，c点的速度最大，C正确，D显然不正确6B 解析：指向管口的洛伦兹力，由左手定则可知，带电小球带正电，小球的加速度恒定小球的运动为沿管方向的匀加速直线运动（初速度为零）和沿F方向的匀速直线运动的合运动，轨迹是一条抛物线沿管方向的运动速度，受到垂直于管的洛伦兹力f1和f2的合力是小球受到的洛伦兹力合力，此力跟合速度垂直，不做功由小球沿F方向上做匀速直线运动知，则F逐渐增大7BD解析：洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与其方向有关，故A项错误；用左手定则判定洛伦兹力方向时，负电荷运动方向跟正电荷运动的方向相反，故把+q换成q，且速度反向而大小不变时，洛伦兹力的大小、方向均不发生变化，B项正确；洛伦兹力的方向一定跟电荷速度方向垂直，但电荷进入磁场的速度方向可以是任意的，因而磁场方向与电荷的运动方向的夹角也可以是任意的，故C项错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，不改变运动电荷的动能，故D项正确。8【答案】A【解析】由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转。若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，选项A正确；若v一定，等于90时，粒子在离开磁场的位置距O点最远，选项B错误；若一定，粒子在磁场中运动的周期与v无关，粒子在磁场中运动的角速度与v无关，粒子在磁场中运动的时间与v无关，选项C、D错误。故选A 9C解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当氢核垂直于ad边从中点m射入，又从ab边的中点n射出，则速度必垂直于ab边，a点为圆心，且，当磁感应强度加倍时，半径变为原来的1/2，则C正确。 二、解答题：1电子 向下解析：阴极射线的实质是电子流，电子流形成的等效电流方向向左，当加上垂直纸面向里的磁场后，由左手定则可知电子受到的洛伦兹力的方向向下。20.625 解析：血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转，在血管壁上聚集，在血管内形成一个电场，其方向与磁场方向垂直，运动电荷受到的电场力与洛伦兹力平衡时，达到了一种稳定状态，所以3 解析：依据物体平衡条件可得：竖直方向上：；水平方向上：解得：；4正电 解析：B增大后向上偏，说明洛伦兹力向上，所以为带正电。由于洛伦兹力总不做功，所以两