2019_2020学年高中物理第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力课时训练含解析新人教版选修3_.pdf

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1、.第第 5 5 节节运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力基础训练对洛伦兹力的认识1.如图所示是磁感应强度 B、正电荷速度 v 和磁场对电荷的作用力 F 三者方向的相互关系图。其中正确的是解析:此题主要考查左手定则及立体图象的辨认,利用左手定则可判断出D 是正确的。2.关于带电粒子所受洛伦兹力 F、磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者方向之间的关系,下列说法正确的是A.F,B,v 三者必定均保持垂直B.F 必定垂直于 B,v,但 B 不一定垂直于 vC.B 必定垂直于 F,v,但 F 不一定垂直于 vD.v 必定垂直于 F,B,但 F 不一定垂直于 B解析:由左手定则可知 FB,Fv

2、,B 与 v 可以不垂直,故 B 正确,A,C,D 错误。3.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解析:不管通有什么方向的电流,螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力,所以应一直保持原运动状态不变,选项 C 正确。4.一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子受到的洛伦兹力A.增大两倍B.增大一倍C.减

3、小一半D.依然为零解析:若粒子速度方向与磁场方向平行,洛伦兹力为零,故 A,B,C 错误,D 正确。洛伦兹力的方向判断5.航天员若要走出舱外,所穿的宇航服必须要能阻挡宇宙射线的辐射。而射向地球的绝大多数宇宙射线,在地磁场洛伦兹力的作用下发生偏转,基本到达不了地球表面。如图所示,一束带正电粒子流沿图中箭头所示方向通过两磁极间时,其偏转方向为.A.向上B.向下C.向 N 极D.向 S 极解析:蹄形磁铁的磁场方向由 N 指向 S,根据左手定则,带正电的粒子所受洛伦兹力方向向上,则粒子向上偏转,故选项 A 正确,B,C,D 错误。6.a,b,c 三束粒子沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中,偏转轨

4、迹如图所示,关于粒子带电性质,下列判断正确的是A.a 带负电荷B.a 带正电荷C.b 带正电荷D.c 带正电荷解析:根据左手定则,结合图可知,a 粒子带正电,c 粒子不带电,b 粒子带负电,故选项 B 正确,A,C,D 错误。7.每时每刻都有大量的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的粒子垂直于地面向赤道射来,如图所示,则在地球磁场的作用下,它将A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转解析:地球表面地磁场的方向由地理南极指向地理北极,带正电的粒子垂直地面射向赤道的过程中,根据左手定则可

5、知粒子所受洛伦兹力的方向向东,故选项 A 正确。8.在学校操场的上空中停着一个热气球,从它底部脱落一个塑料小部件,下落过程中由于和空气的摩擦而带负电,如果没有风,那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的A.偏东B.偏西C.偏南D.偏北解析:在我们北半球,地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北,小部件带负电,根据左手定则可得小部件受到向西的洛伦兹力,故向西偏转,B 正确。能力提升9.如图所示,在竖直面内有光滑绝缘轨道MAN,轨道末端N处切线水平,在轨道右侧的区域加有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为 B。一质量为 m、带电荷量为 q 的小球从轨道上的 M 点由静止滑下,经 N 点进入磁场区

6、域后,恰好沿水平方向做直线运动,则可判定A.小球一定带负电B.小球在磁场区域的速度大小为v=C.若小球从 A 点静止滑下,进入磁场区域后将向上偏转D.若小球从 A 点静止滑下,进入磁场区域后仍将做直线运动解析:小球进入磁场区域后,做直线运动,即洛伦兹力与重力平衡,洛伦兹力方向向上,因此根.据左手定则可知,小球一定带正电,选项 A 错误;由 Bvq=mg,得 v=,选项 B 正确;如果从较低处A 点静止滑下,则到达 N 处速度变小,洛伦兹力小于重力,会向下偏转,所以选项 C,D 错误。10.如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端,速度为 v。若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时A

7、.v 变大 B.v 变小C.v 不变 D.不能确定 v 的变化解析:由于带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用,故物体对斜面的正压力增大,斜面对物体的滑动摩擦力增大,由于物体克服摩擦力做功增大,所以物体滑到底端时 v 变小,B 正确。11.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为 14,电荷量之比为 12,则两带电粒子受洛伦兹力之比为A.21B.11C.12D.14解析:带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时,洛伦兹力 F=qvB 与电荷量成正比,与质量无关,C 项正确。12.带电油滴以水平速度 v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为 m,磁感应强度为 B,则下述说法正确的是A.油滴必带正电荷,电荷量为B.油滴必带负电荷,比荷=C.油滴必带负电荷,电荷量为D.油滴带什么电荷都可以,只要满足 q=解析:油滴水平向右匀速运动,其所受洛伦兹力必向上,与重力平衡,故带正电荷,其电荷量q=,故 A 正确,B,C,D 错误。.