人教版运动电荷在磁场中受到的力 单元测试

1、.2019届人教版 运动电荷在磁场中受到的力 单元测试1.关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的选项是A.电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,也可能受到洛伦兹力B.电场力对在电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C.电场力与洛伦兹力一样,方向都沿电场线或磁感线切线方向D.只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用2.如图L3-5-1所示的各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的选项是图L3-5-13.如图L3-5-2所示,美国物理 家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度一样,但弯

2、曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理 奖.云雾室中磁场方向可能是A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里C.沿纸面向上D.沿纸面向下图L3-5-24.初速度为v0的电子沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图L3-5-3所示,那么A.电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率改变C.电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率改变图L3-5-3对磁场和洛伦兹力的理解5.以下关于运动电荷和磁场的说法中正确的选项是A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,该点的磁感应强度必为零B.电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C.电子在磁

3、场中仅受洛伦兹力作用而偏转,这是洛伦兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力6.大量的带电荷量均为+q的粒子在匀强磁场中运动,以下说法中正确的选项是A.只要速度大小一样,所受洛伦兹力就一样B.假如把+q改为-q,且速度反向但大小不变,与磁场方向不平行,那么洛伦兹力的大小和方向均不变C.只要带电粒子在磁场中运动,它一定受到洛伦兹力作用D.带电粒子受到的洛伦兹力越小,那么该磁场的磁感应强度就越小7.2019·西安中 期中 在北半球,地磁场的磁感应强度的竖直分量方向向下以“×表示.假如你家中电视机显像管的位置恰好处于南北方向,那么由南向北射出的电

4、子束在地磁场的作用下将A.不偏转B.向东偏转 图L3-5-4C.向西偏转D.无法判断是否偏转8.多项选择如图L3-5-5所示,一个带负电的滑环套在程度且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如下图的匀强磁场B中.现给滑环施加一个程度向右的瞬间速度,使其由静止开场运动,那么滑环在杆上的运动情况可能是A.始终做匀速运动B.开场做减速运动,最后静止于杆上C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动图L3-5-59.多项选择如图L3-5-6所示,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直

5、线运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的选项是A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小图L3-5-610.有一个带正电荷的离子沿垂直于电场的方向射入带电平行板的匀强电场,离子飞出电场后的动能为Ek.当在带电平行板间再加上一个垂直纸面向里的如图L3-5-7所示的匀强磁场后,离子飞出电场后的动能为Ek',磁场力做功为W,那么以下判断正确的选项是A.Ek<Ek',W=0B.Ek>Ek',W=0C.Ek=Ek',W=0D.Ek>Ek',W>0图L3-5-711.多项选择如图L3-5-8所示,a为带正电的小物块,b为不

6、带电的绝缘物块,a、b叠放于粗糙的程度地面上,地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场.现用程度恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段A.a、b一起运动的加速度减小B.a、b一起运动的加速度增大C.a、b物块间的摩擦力减小D.a、b物块间的摩擦力增大图L3-5-812.多项选择2019·临川第二中 期中 电子以垂直于匀强磁场的速度v从a点进入长为d、宽为L的有界匀强磁场区域,偏转后从b点分开磁场,如图L3-5-9所示.假设磁场的磁感应强度为B, 那么A.电子在磁场中的运动时间t=dvB.电子在磁场中的运动时间t=abvC.洛伦兹力对电子做的功是W=Bev2tD

7、.电子在b点的速度大小也为v图L3-5-913.质量为0.1 g的小物块带有5×10-4 C的电荷量,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中,磁场方向如图L3-5-10所示,物块由静止开场下滑,滑到某一位置时,物块开场分开斜面.设斜面足够长,g取10 m/s2,问:1物块带何种电荷?2物块分开斜面时的速度为多少?3物块在斜面上滑行的最大间隔 是多少?图L3-5-1014.质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与程度方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,电场方向程度向右,磁场方向垂直纸面向里,如图L3-5-11所示,微粒在电

8、场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动.重力加速度为g1求电场强度的大小,并判断该微粒带何种电荷. 2求磁感应强度的大小.图L3-5-111.D解析 静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力,A错误;尽管电场力对电荷可以做功,但假如电荷在电场中不动或沿等势面挪动,电场力做功为零,B错误;洛伦兹力的方向与磁感线垂直,与运动方向垂直,C错误;由洛伦兹力定义知,D正确.2.B解析 根据左手定那么,A中F方向应向上,B中F方向向下,A错误,B正确.C、D中都是vB,F=0,C、D错误.3.B解析 由左手定那么可知,磁场方向垂直纸面向里,选项B正确.4.A解析 由安培定那么可断定直线电流右侧磁场的方向垂

9、直纸面向里,根据左手定那么可断定电子所受洛伦兹力向右,由于洛伦兹力不做功,故电子动能不变,速率不变.5.D解析 运动电荷处于磁感应强度为零处,所受洛伦兹力为零,但当运动电荷的速度方向和磁场的方向在一条直线上时同向或反向,其也不受洛伦兹力的作用;运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场的方向和电荷的运动方向所决定的平面,即洛伦兹力既垂直于磁场方向,也垂直于电荷的运动方向,但磁场的方向和电荷的运动方向不一定垂直;因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向,所以洛伦兹力不做功;运动的电荷才会受洛伦兹力的作用,这里的运动是指电荷与磁场的相对运动.综上可知,选项D正确.6.B解析 带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力不

10、仅与其速度的大小有关,还与其速度的方向有关,当速度方向与磁场方向在一条直线上时,不受磁场力作用,所以A、C、D错误;根据左手定那么可判断,B正确.7.B解析 由左手定那么,洛伦兹力方向向东,电子束向东偏转,选项B正确.8.ABD解析 带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上,其大小与滑环初速度大小有关.由于滑环初速度的大小未详细给定,因此洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系:1当洛伦兹力等于重力时,滑环做匀速运动;2当洛伦兹力小于重力时,滑环将做减速运动,最后静止在杆上;3当洛伦兹力开场时大于重力,滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小,滑环与杆之间的弹力将逐渐减小,因此滑环所受的摩擦力减小,当弹力

11、为零时,摩擦力为零,滑环做匀速运动.9.CD解析 据F合=0可知a带负电,显然b、c也带负电,由左手定那么可知,b所受洛伦兹力方向竖直向下,c所受洛伦兹力方向竖直向上,那么有Gb<Ga<Gc,C、D正确.10.B解析 磁场力即洛伦兹力,不做功,故W=0,D错误;分析可知,有磁场时,带正电的离子受到洛伦兹力的作用,使其所受的电场力做功减少,A、C错误,B正确.11.AC解析 以a、b整体为研究对象进展受力分析,有程度恒力F、重力、洛伦兹力、地面的弹力、地面的摩擦力,随着速度增大,洛伦兹力变大,地面的弹力变大,摩擦力变大,由牛顿第二定律可知a、b一起运动的加速度减小;再以a为研究对象,b对a的摩擦力即为a受到的合外力,由牛顿第二定律可知,a、b间的摩擦力减小.综上可知选项A、C正确.12.BD解析 因洛伦兹力不做功,故电子速率不变,运动时间t=abv,选项B、D正确.13.1负电荷23.46 m/s31.2 m 解析 1由左手定那么可知物块带负电荷.2当物块分开斜面时,物块对斜面压力为0,受力如下图,那么qvB-mgcos 30°=0,解得v=3.46 m/s.3由动能