高考物理一轮总复习 专题9 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用课后提能演练-人教版高三全册物理试题.doc

磁场对运动电荷的作用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求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】B2如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动【答案】C3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AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()AF1F2，a1a2BF1F2，a1a2CF1F2，a1a2DF1F2，a1a2【答案】B【解析】绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功，只有重力做功，球在C点的速率相同，因为mam，所以a1a2，当单摆由A摆到最低点C时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由B摆到最低点C时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故F1F2.4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O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b点，下图中哪种变化的磁场能够使电子发生上述偏转()ABCD【答案】A 【解析】要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，根据左手定则，能够使电子发生上述偏转的变化的磁场是选项A5带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将()A可能做直线运动B可能做匀减速运动C一定做曲线运动D可能做匀速圆周运动【答案】C 【解析】带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动，一定做曲线运动，选项C正确6如图所示，质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0水平进入一匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当小球在竖直方向下落的高度为h时，速度大小为() Av0BCD【答案】B【解析】因为小球进入磁场时受到的洛伦兹力方向向上，而小球的运动是向下偏转的，所以小球一定受重力作用小球运动过程中洛伦兹力不做功，只有重力做功，根据动能定理得mghmv2mv，所以v，故正确答案为B7如图所示为一个质量为m，电荷量为q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为()A0BmvCDm【答案】ABD【解析】若圆环所受洛伦兹力等于重力，圆环与粗糙细杆压力为零，摩擦力为零，圆环克服摩擦力做的功为零，选项A正确；若圆环所受洛伦兹力不等于重力，圆环与粗糙细杆压力不为零，摩擦力不为零，圆环以初速度v0向右做减速运动；若开始圆环所受洛伦兹力小于重力，则一直减速到零，圆环克服摩擦力做的功为mv，选项B正确；若开始圆环所受洛伦兹力大于重力，则减速到洛伦兹力等于重力达到稳定，稳定速度v，由动能定理可得圆环克服摩擦力做的功Wmvmv2m，选项C错误，D正确8如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则下列结论不正确的是()Ax1x2Bt1t2Cv1v2Dv1和v2相同【答案】CD【解析】由左手定则，小球落地前受到的洛伦兹力方向斜向上，使得竖直方向上的合力小于重力，故t1t2；而洛伦兹力的水平分量使水平分速度大，时间又变长，故x1x2.由于洛伦兹力不做功，故v1，v2的大小相同，但方向不同，故正确答案为C、D9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A点沿曲线ACB运动，到达B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BA点和B点位于同一高度C粒子在C点时速度最大D粒子到达B点后，将沿原曲线返回A点【答案】ABC【解析】(1)平行板间电场方向向下，粒子由A点静止释放后在电场力的作用下向下运动，所以粒子必带正电荷，A项正确(2)粒子具有速度后，它就在向下的电场力F及总与速度方向垂直的洛伦兹力f的作用下沿ACB做曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而粒子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零这说明粒子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，B项正确(3)因C点为轨道最低点，粒子从A运动到C电场力做功最多，C点具有的动能最大，所以粒子在C点速度最大，C项正确(4)只要将粒子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B的右侧重复前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A点的，D项错误二、非选择题10质量为m，带电量为q的微粒，以速度v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)磁感应强度的大小解：(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg，电场力qE，洛伦兹力qvB，由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qEmg，则电场强度E，微粒带正电(2)由于合力为零，则qvBmg，所以B.11如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电荷量为q，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E，磁感应强度是B，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解：小球受力分析如图所示，根据牛顿第二定律得mgFNmaFNqEqvB0所以a故v0时，a最大，amaxg同样可知，a随v的增大而减小，当a减小到零时v达到最大，故mg(qvmaxBqE)得vmax.12如图所示，在一个倾角为的斜面上，有一个质量为m，电量为q的带电物体，空间存在着方向垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电物体与斜面间的动摩擦因数为，它在斜面上沿什么方向、以多大的速度运动，可以保持匀速直线的运动状态不变？解：如图所示，设速度与水平线夹角为，F为洛伦兹力，方向与v垂直，所以也与摩擦力Ff垂直，Ff与F的合力与重力的下滑分量Gsin 平衡才能匀速运动而Ffmgcos 故Fmg又因为FBqv所以v速度与水平线夹角由力的关系知sin cot .