2019-2020学年高中物理 第3章 打开电磁学的大门 第2节 磁场中的运动电荷随堂演练（含解析）鲁科版选修1-1

双节磁场中的移动电荷1.以下说明是正确的()a.转移电荷必须在磁感应强度不为零的地方受到洛伦兹力的作用b.如果运动电荷不受洛仑兹力的作用，那地方的磁感应强度必须为零c.洛伦兹力不能改变带电粒子的动能或带电粒子的速度d.洛伦兹力对带电粒子不起作用。分析：选取d。运动电荷被洛伦兹力不仅与磁场有关，还与电荷的速度方向有关。在磁感应强度非零的地方，当速度方向与磁场方向平行时，不会受洛伦兹力作用。相反，当洛伦兹力为零时，运动电荷的速度方向与磁场方向平行，但不一定磁感应强度为零，所以选项a，b是错的。洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向，洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，带电粒子的速度大小不变，因此带电粒子的动能不变。速度是向量，速度大小保持不变，但速度方向发生变化，因此选项c无效，选项d正确。2.一束混合粒子流从一个发射源中射出，然后进入图中所示的磁场，用1，2，3束分开，就准确了()a.1负电b.2负电c.3加电d.1带正电分析：选取d。根据左手法则，正离子，四个手指指向粒子运动的正方向，负离子指向四个手指指向离子运动的相反方向，分析结果显示一个带正电，2不带电荷，3带负电。3.如果来自宇宙的质子流以垂直于地球表面的方向向赤道上的某一点发射，那么这些质子进入地球周围的空间时a.垂直下沿直线直射到地面b.相对于预定位置稍微偏东c.相对于预定位置有点偏西d.对预定位置稍偏北分析：选择b .地球表面的地磁场方向是由南向北的质子是具有正电的氢核。根据左手的决定，在赤道垂直下落的过程中，原子被洛伦兹力向东移动。4.在电子束管中，电子流动方向从左向右移动，上面放置了通过图中所示方向的电流的直线导线，如果导线与电子束管平行，则电子流动方向为()a.向上偏转b .向下偏转c.偏转d .偏转出纸张分析：选择b。根据安培的规定，电线垂直向上，根据左手，电子向下受力，因此电子向下倾斜。也可以将电子流看作电流，其电流方向为左、上导线的电流相反、互斥、向下偏转。5.如图所示，电子(电的情况下为e)束垂直于速度v的磁感应强度b，宽度d的均匀磁场，通过磁场时的速度与电子原始入射方向之间的角度30。球体：(1)电子的质量m；(2)磁场中电子的运动时间t分析：(1)根据几何知识，r=2d电子受洛伦兹力的均匀圆周运动f=evb=m电子的质量为m=。(2)在磁场中，电子的移动时间为t=。答案：(1) (2)会话操作一、选择题1.如图所示，磁感应强度为b，方向垂直向上的均匀磁场，电子的一束以初始速度v水平发射，以防止电子流通过磁场时偏转(不考虑重力)，磁场区域内必须同时有强电场，此电场的场强大小和方向为()a.b/v，垂直上方b.b/v，水平向左c.与bv、纸张垂直、与lid.bv垂直分析：c .因为电子没有偏转，只能进行均匀的运动，根据左手，电子受到的洛伦兹力是纸向内垂直的，所以电场力是纸向外的，所以电场强度是纸向内垂直的。2.带电粒子在均匀磁场中向磁感应方向移动，磁场的磁感应强度加倍时，带电粒子接收的洛伦兹力()a.双倍增长b .双倍增长c.加倍d .仍然是0分析：选择d。带电荷的粒子在磁感应方向移动，洛伦兹力为零。关于带电粒子接收的洛伦兹力f、磁感应强度b和粒子速度v的方向之间的关系，具体说明如下()a.f、b和v都必须保持垂直b.f必须垂直于b，v，但b不一定垂直于vc.b必须垂直于f，但f不一定垂直于vd.v必须垂直于f，b，但f不一定垂直于b分析：选择b。根据左侧的规则，f必须垂直于b，v。但是b和v不一定垂直。4.如图所示，如果宇宙飞船上存在高能带电粒子，大气被破坏，这些粒子将到达地球，危及地球上的生命，根据地磁仪的分布特性，我们认为以下说法是正确的()a.地磁长对直射区宇宙飞船的拦截作用在南北两极最强，在赤道附近最弱b.地磁场对直接地球宇宙飞船的阻挡效果在赤道附近最强，两极最弱c.地磁场对宇宙射线的阻挡效果在地球周围都是一样的d.地磁场不会被宇宙射线阻挡。分析：选择b。当带电荷的粒子的移动方向与磁敏线的方向相同时，磁场对他没有任何力，当带电荷的粒子的移动方向与磁敏线的方向垂直时，磁场对他来说是最大的力。根据地磁的方向和宇宙飞船的入射方向不难判定，但选项b是正确的。洛伦兹力和安培力的说明是正确的()a.电气直线电线在均匀磁场中必须受到安培力的作用b.安培力是大量移动电荷所接收的洛伦兹力的宏观表示c.带电粒子在均匀磁场中受洛伦兹力作用积极。d.电直线导线在磁场中接收的安培力的方向与磁场方向平行分析：b .供电直线导线与磁场方向平行，而不考虑安培力。选项a错误；安培方向与磁场方向垂直，选项d错误；洛伦兹力对带电粒子不起作用。选项c错误；安培力是由大量移动电荷所接收的洛伦兹力的宏观表示，选项b是正确的。6.电子以速度v0垂直进入磁感应强度为b的均匀磁场时()a.磁场对电子的作用力总是起积极作用。b.磁场对电子的力没有变化c.电子的动能总是不变的d.电子的速度始终不变分析：c .根据左手定律，洛伦兹力和电子的移动方向总是垂直的，因此，这个力对电子什么都不做，只改变电子移动方向，电子移动方向改变了洛伦兹力的方向，因此只有c选项是正确的。7.如图所示，带负电荷的物体从粗糙的倾斜顶部滑向底部时的速度为v，垂直纸加上向外的磁场时滑向底部时的速度为()a.v变大，b.v变小c.v无更改d .无法确认分析：b .如果左手知道洛伦兹力的方向是向右下垂直方向，物体和斜面之间的摩擦力会增大，v会减小。8.(如果有电子和质子、中核和三重氢核，并以相同的速度射向相同的均匀磁场，击中时都以一定的速度进行圆周运动，轨道半径最大。)a.电子b .质子c.氘核d .氚核分析：选取d。带电粒子都进行匀速圆周运动，因此洛伦兹力提供向心力。通过从qvb=m中获取r=，比较四个粒子，就可以知道了。二、选择题9.如图所示，均匀磁场的磁感应强度为b，带电粒子的速度为v，电荷为q。请显示带电粒子现在受洛伦兹力的多大，洛伦兹力的方向。分析：由于a:vb，f=qvb，方向垂直于v倾斜。乙：因为v与b平行，所以没有洛伦兹力。c: v与b垂直，f=qvb，方向与v垂直倾斜。答案：a f=qbv，方向如图1所示，b f=0 c f=qbv，方向图2所示10.如图所示，连接a