新高考二轮复习磁场对运动电荷的作用习题（含解析）

2022届新高考二轮复习磁场对运动电荷的作用习题（含解析）

知识巩固练

1.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是

（）

A.洛伦兹力对带电粒子做功

B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能

C.洛伦兹力的大小与速度无关

D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

【答案】B

2.（2021年山东名校联考）a粒子和质子在同一点由静止出发，经过相同的加速电场后，

进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动.已知a粒子和质子的质量之比例：如=4：1,电荷

量之比°。：3=2：北：北为（）

A.1：4B.4：1

C.2：1D,1：2

【答案】C【解析】在加速电场中，由动能定理得〃/=5/,在匀强磁场中，由牛顿

第二定律可得9出=〃），解得"=?，由质量之比和电荷量之比可得&=2，半径之比与=

nQDV\\yj2nil

半，再由圆周运动的周期公式可得7=2，可得;=：,故C正确.

1V1\\1

3.如图所示，摆球带负电荷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48间摆动过程中，由｛摆到最低点。时，摆线拉力的大小为£,摆球加速度大

小为由6摆到最低点C时，摆线拉力的大小为摆球加速度大小为检，贝4（）

X/xX\X

•，、\

；\A

B/<八

、'6

XXXX

C

A.F\>F2,3\32

B.R<Fz,仇=出

C.£>K,a\>a2

D.FVF2,a\<a2

【答案】B

4.如图所示为显像管的原理示意图，当没有磁场时电子束将打在荧光屏正中的。点.安

装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为正

方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到6点，下列各图中的变化磁场

能够使电子发生上述偏转的是（）

5.（2021届温州十校期中）一倾角为0的粗糙绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场

中，磁场方向垂直纸面向里，将一个带电的小物块放在斜面上由静止开始下滑如图所示，设

斜面足够长，如物块始终没有离开斜面.下列说法正确的是（）

A.物块带正电

B.下滑过程中物块受到的洛伦兹力做负功

C.物块最终将静止在斜面上

D.下滑过程中物块的机械能守恒

【答案】A

6.（2020年大同模拟）如图所示，一个带正电。的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁

场中，磁感应强度为6,若小带电体的质量为例为了使它对水平绝缘面正好无压力，使用

的办法正确的是（）

XXXX

A.使8的数值增大

B.使磁场以速率向上移动

C.使磁场以速率向右移动

D.使磁场以速率r=空向左移动

【答案】D【解析】为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力,

磁场不动而只增大用静止电荷在磁场里不受洛伦兹力，A错误；磁场向上移动相当于电荷

向下运动，受洛伦兹力向右，不可能平衡重力；磁场以，向右移动，等同于电荷以速率r

向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力，故B、C错误；磁场以/向左移动，等

同于电荷以速率〃向右运动，此时洛伦兹力向上.当q4=侬时，带电体对绝缘水平面无压

力，即枭D正确.

7.（2021年墨江名校期末）（多选）如图所示，两个带电粒子"和从以相同的速度经小

孔S垂直进入同一匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是（）

XXXX

B

XXXMX

A.M带负电，N带正电

B."的质量大于M的质量

C.”的带电量小于/V的带电量

D."的运行时间不可能等于"的运行时间

【答案】AD【解析】进入磁场时，M粒子所受的洛伦兹力方向向右，力的洛伦兹力方

向向左，由左手定则判断出材带负电，N带正电，故A正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力

V2my

提供向心力，则有轨迹半径为r=不，由图看出，〃的轨迹半径较大，而两个粒

子的速率相等，则知M粒子的比荷£较小，但不能判断它们电量和质量的大小，故B、C错误;

nr

由t=——可知，M的运动时间长，D正确.

v

8.（多选）设空间存在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

知一粒子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自力点沿曲线48运动，到达8点时速

度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）

A.粒子必带正电荷

B.4点和6点位于同一高度

C.粒子在。点时速度最大

D.粒子到达6点后，将沿原曲线返回4点

【答案】ABC

综合提升练

9.（2021年四川名校模拟）（多选）如图，正方形/灰/区域内存在垂直纸面向里的匀强

磁场，甲、乙两带电粒子以相同的速度从1点沿与成30°角的方向垂直射入磁场.甲粒

子从8点离开磁场，乙粒子垂直。边射出磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）

B

4HE江4

弋XXXXA

\XXXXx/c

\XXX/,

D

A.甲粒子带正电，乙粒子带负电

OyR

B.甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍

C.甲粒子的比荷是乙粒子比荷的半倍

D.两粒子在磁场中的运动时间相等

【答案】AC【解析】根据左手定则可知，甲粒子带正电，乙粒子带负电，A正确；设

a0,7

正方形的边长为分则甲粒子的运动半径为h=乙粒子的运动半径为及=——右丁=亍，

cos30勺3

甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的半倍，B错误；根据qvB=>,解得9=/oc'则

2rmBrr

甲粒子的比荷是乙粒子比荷的弓=半倍，c正确；甲、乙两粒子在磁场中转过的角度均为

6。。，根据则两粒子在磁场中的运动时间不相等，D错误.

10.（2021年东北名校月考）（多选）如图所示的空间存在水平向右的匀强电场£和垂直

纸面向外的匀强磁场B,质量为久带电荷量为+q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆

上，由静止开始（）

A.小球的加速度不断减小，直至为零

B.小球的加速度先增大后减小，直至为零

C.小球的速度先增大后减小，直至某一值

D.小球的动能不断增大，直至某一最大值

【答案】BD【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（有时有）、弹力（有时有）、

向右的电场力、向左的洛伦兹力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小环向下做加速运动

时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为N=qE-qvB,N随着r

的增大而减小，滑动摩擦力/'=也减小，小球所受的合力/☆=/“《一£F减小，厂方增大，

加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；小球继续向下做加

速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大，“为N=qvB—qE,/增大，N

增大，F增大，尸谷减小，a减小，mg=f时,a=0,故加速度先增大后减小，直到为零；小

球的速度先增大，后不变：杆对小球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大

后不变.故B、D正确.

11.质量为0,带电量为0的微粒，以速度r与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强

磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，

求：

(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷；

(2)磁感应强度的大小.

BXX/X

xHXX

解：(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力侬，

电场力洛伦兹力由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qE

=mg,则电场强度《=早，微粒带正电.

(2)由于合力为零，则qvB=yf^mg,所以6=乙侬.

12.如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为加，带电荷量为+。，小球可

在棒上滑动，将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是反磁感应强度是

6,小球与棒的动摩擦因数为“，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度.

XXXX

-xxwxx*

XXXXB

XXXXE

解：小球受力分析如图所示，根据牛顿第二定律，得

mg—uR=ma,

R-qE-qvB=G,

尸格F

mg

mg-uqvB-VqE

所以a-------------------------

in

故片°时,a最大’3L号.

同样可知，a随P的增大而减小，当a减小到零时『达到最大，故

俎uqE

UqB

13.(2021