鲁科物理选修31第6章磁场对电流和运动电荷的作用单元练习

1、模块检测(本栏目内容，学生用书中以活页形式单独装订成册！)一、选择题1如右图所示，当电键S闭合的时候，导线ab受力的方向应为()A向右B向左C向纸外 D向纸里【解析】由安培定则可判断左边的螺线管右端为S极，右边的螺线管左端为N极，即导线ab处在向左的磁场中，由左手定则可判断，导线ab受力方向向纸里，故D正确，A、B、C错误【答案】D2关于回旋加速器的说法正确的是()回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用，使带电粒子的速度增大的回旋加速器是用电场加速的，经过多次电场加速使带电粒子获得高能量带电粒子在回旋加速器中不断被加速，故在其中做圆周运动一周所用时间越来越少回旋加速器所在处的磁场方向随粒子在D形

2、盒中的运动做周期性变化整个D形盒之间的电场变化周期与粒子在D形盒中做圆周运动的周期相同带电粒子在回旋加速器两个D形盒中运动时，所受的洛伦兹力的大小相等A BC D【答案】B3关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是()A带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加B带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变C带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加D不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变【解析】带电粒子在电场中受到的电场力FqE，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，功的正负由

3、角(力与位移方向的夹角)决定，对选项A，只有粒子带正电时才成立，所以选项A错垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，电场力都会做正功，动能增加，所以B错带电粒子在磁场中的受力洛伦兹力的大小，不仅与速度大小有关，还与磁场方向与速度方向之间夹角有关，带电粒子平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子作匀速直线运动在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功综上所述，正确选项为D.【答案】D4如右图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S断开，则()A液滴仍保持静止状态B液滴做自由落体运动C电容器上的带电

4、荷量减小D电容器上的带电荷量增大【答案】D5如右图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v，那么()A带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过【解析】由于洛伦兹力方向必须和电场力方向相反，由左手定则知，A、C正确【答案】AC6如下图所示，光滑绝缘轨道ABP竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里一带电小球从轨道上的A点静止滑下，经P点进入

5、场区后，恰好沿水平方向做直线运动则可以断定()A小球带负电B小球带正电C若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏【答案】BD7如右图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率、沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子()A速率一定越小B速率一定越大C在磁场中通过的路程越长D在磁场中的周期一定越大【解析】由带电粒子在磁场中运动周期公式T，可知所有粒子在磁场中周期相等，故

6、D错误；运动时间较长的粒子所对圆心角越大，由几何关系知其所对半径越小，由半径公式r知其速率越小，故A正确，B错误；其在圆中运动轨迹越短，故C错误【答案】A8如右图所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列斜述中正确的是()A从两孔射出的电子速率之比vcvd21B从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比tctd12C从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比acad1D从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比acad21【解析】rc，rd，因为rc2rd，所以vcvd21，故A正确；tc·，td&#

7、183;，所以tctd12，故B正确；加速度之比acadqvcBqvdBvcvd21，故C错误，D正确【答案】ABD9如右图所示，A和B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电在A、B的连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，a、c两点与b点等距，则下列说法错误的是()Aa点与c点的电场强度相同Ba点与c点的电势相同Ca、b间的电势差与b、c间的电势差相同D过b点作A、B连线的垂线，点电荷q沿此垂线方向移动，电荷的电势能保持不变来【解析】由于A、B为等量的异号电荷，a、c两点关于b点对称，则EaEc；A、B两点间电场线由A指向B，故ac，且UabUbc；过b点作A、B连线的垂线是等势面，则电荷

8、沿此面移动电势能不变所以A、C、D正确，B错误【答案】B10一个T形电路如右图所示，电路中的电阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计则()A当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 B当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V【解析】当cd端短路时，电阻R2、R3并联后与R1串联，ab间的电阻为RabR140 .故选项A正确；当ab端短路时R1、R3并联后与R2串联，cd间的电阻为RcdR2128 ，故选项B错误；当ab两端接通测试电源时，R

9、1、R3串联，R2相当于导线，cd两端电压为R3上的电压，所以Ucd V80 V，故选项C正确；当cd两端接通测试电源时，R2、R3串联，R1相当于导线，ab两端电压为R3上的电压，所以Uab V25 V，故选项D错误【答案】AC二、非选择题11(1)下图螺旋测微器的读数为_(2)某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约2 ，电压表(03 V，3 k)，电流表(00.6 A,1.0 )，滑动变阻器有R1(10 ，2 A)和R2(100 ，0.1 A)各一只所用滑动变阻器为_在图乙中连接成实验电路 根据图丙得电源电动势为_ V内电阻为_ .【解析

10、】(1)螺旋测微器读数为固定刻度读数可动刻度读数，本题读数要注意，半毫米刻度线已露出，可动刻度读数要估读到千分位，故读数为2.720 mm.(2)电路中最大电流I0.75 AR2的额定电流小于0.75 A，同时R2阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器用R1.如下图所示将图线延长，交于纵轴，则纵截距即为电动势E1.48 V(1.47 V1.49 V均正确)r，可得r1.79 (1.78 1.90 均正确)【答案】(1)2.720 mm(2)1.48(1.471.49均正确)1.79(1.781.90均正确)12已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在

11、此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动如右图所示求：(1)液滴在空间受到几个力作用；(2)液滴带电荷量及电性；(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大？【解析】(1)由于是带电液滴，它必然受重力，又处于电磁复合场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用(2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由mgEq，求得：q.(3)尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，所以仍可用半径公式r，把电荷量代入可得：r.【答案】(1)重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用(2)负电(3)13如右图所示，平行板电容器A、B间的电压为U，两板的距离为d，一质量为m、带电荷量为q的粒子，由两板

12、中央O点以水平速度v0水平射入，落在C处，BCl.若将B板向下拉开，初速度v0不变，则粒子将落在B板到C点，求BC为多长(粒子的重力忽略不计)【解析】根据牛顿第二定律，带电粒子在落到C点之前，有qma，所以a.而带电粒子运动的情况为lv0t.dat2·t2.带电粒子落在C点之前，根据牛顿第二定律得qma.所以a，得lv0t，ddat2··t2.解方程组得BC的长为ll.【答案】l14.如右图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有垂直于平面向外的匀强磁场现有一质量为m，带电荷量为q的粒子(重力不计)以初速度v0沿x方向从坐标为(3l，l)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时的速度方向与y轴方向夹角为45°，求：(1)粒子从O点射出时的速度v和电场强度E.(2)粒子从P点运动到O点过程所用的时间【解析】(1)根据对称性可知，粒子在Q点时速度大小为v，方向为x轴方向成45°，则有