2019_2020学年高中物理课时作业二十运动电荷在磁场中受到的力含解析新人教版选修3_12019110216.doc

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1、课时作业(二十)运动电荷在磁场中受到的力一、单项选择题1下列说法正确的是()A运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D洛伦兹力对带电粒子不做功解析：运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力FqvBsin，所以F的大小不但与q、v、B有关系，还与v的方向与B的夹角有关系，当0或180时，F0，此时B不一定等于零，所以A、B错误；又洛伦兹力与粒子的速度始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能也就不变，但粒子速度方向改变，所以C错、D对答案：D2来自宇宙的质子流

2、，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地点，稍向东偏转C相对于预定地点，稍向西偏转D相对于预定地点，稍向北偏转解析：地球表面地磁场方向由南向北，质子带正电，根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东，B正确答案：B3(2017河北省沙河月考)如图是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是()A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一电场，电场方向沿z轴负方

3、向D加一电场，电场方向沿y轴正方向解析：电子沿x轴正方向运动，则电流沿x轴负方向；要使电子偏向z轴负方向，则电子所受洛伦兹力或电场力应沿z轴负方向；由此可知磁场方向沿y轴正方向或电场方向沿z轴正方向，B正确答案：B二、多项选择题4下列说法正确的是()A所有电荷在电场中都要受到电场力的作用B所有电荷在磁场中都要受到磁场力的作用C一切运动电荷在磁场中都要受到磁场力的作用D运动电荷在磁场中，只有当垂直于磁场方向的速度分量不为零时，才受到磁场力的作用解析：电荷在电场中均受电场力，A对；运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力FqvB，v是垂直于B的分量，当v与B平行时，不受洛伦兹力，B、C错，D对答案：AD5如

4、图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中现给滑环一个水平向右的瞬时速度，则滑环在杆上的运动情况可能是()A始终做匀速运动B先做减速运动，最后静止在杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速运动解析：带电滑环向右运动所受洛伦兹力的方向向上，其大小与滑环的初速度大小有关由于滑环的初速度大小未具体给出，所以洛伦兹力与滑环的重力可能出现三种不同的关系，但不可能先做加速运动，故选A、B、D.答案：ABD6如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从

5、两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，以下说法正确的是()A两小球第一次到达轨道最低点时的速度vMvNB两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMFNC小球第一次到达M的时间大于到达N的时间D在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中不能解析：小球在磁场中到达轨道最低点的过程中只有重力做功，vM.在电场中到达轨道最低点的过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理得mgRqERmv，vN，所以vMvN；设两轨道左端最高点分别为X、Y，因为，所以该过程所用时间tMFN，由牛顿第三定律可知FMFM，FNFN，所以B项正确答案：ABD三、非选择题7.质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度

6、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析：(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，受力如图所示，qEmg，则电场强度E.微粒所受电场力方向与电场方向相同，所以微粒带正电(2)由于合力为零，则qvBmg，所以B.答案：(1)正电(2)8.一个质量为m0.1 g的小滑块，带有q5104 C的电荷量，放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑

7、块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面求：(取g10 m/s2)(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？解析：(1)小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有qvBFNmgcos0当FN0时，小滑块开始脱离斜面所以v m/s2 m/s3.46 m/s.(3)法一：下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得：mgxsinmv2斜面的长度至少应是x m1.2 m.法二：下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，对小滑块：由牛顿第二定律得：mgsinma由运动学公式得：v22ax.解得x1.2 m.答案：(1)带负电(2)3.46 m/s(3)1.2 m- 4 -