人教版高中物理选修3-1习题：第三章磁场5运动电荷在磁场中受到的力练习.pdf

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1、5运动电荷在磁场中受到的力 卜知识点一洛伦兹力的大小和方向 1.关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是（）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L35-1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 的关系正确的是（）ABC D 图 L3-5-1 3.如图L3-5-2所示，美国物理学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

2、和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学 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 4.初速度为vo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，则（）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 L35-3 除知识点二对磁场和洛伦兹力的理解 5.下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是（）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

3、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，下列说法中正确的是（）A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B.如果把+q改为-q,且速度反向但大小不变，与磁场方向不平行，则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，则该磁场的磁感应强度就越小 7.2018 西安中学期中在北半球，地磁场的磁感应强度的竖直分量方向向下（以“X”表 艰 X X X束 子

4、B电 北乂X xf南图 L3-5-2 示）.如果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子束在地磁 场的作用下将（）A.不偏转 B.向东偏转 图L35-4 C.向西偏转 D.无法判断是否偏转 8.（多选）如图L3-5-5所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置 处于方向如图所示的匀强磁场 B中.现给滑环施加一个水平向右的瞬间速度，使其由静止开始 运动，则滑环在杆上的运动情况可能是（）A.始终做匀速运动.B.开始做减速运动,最后静止于杆上 0 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L3-5-5 9.（多选）如图L3-5

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向左做匀速直线运动，比较 它们的重力Ga、Q、Gc间的关系，正确的是（）A.Ga最大B.Gb最大CGc最大D.Gb最小 L3-5-6 10.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 L35-7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 W,则下列判断正确的是（）_ _ A.EkEk,W=0-H C.Ek=Ek,W=0 D.EkEk,W0 图

6、 L3-5-7 12.（多选）2018 临川第二中学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点离开磁场，如图L35-9所示.若磁场的磁感应强度为11.（多选）如图L3-5-8所示,a为带正电的小物块 平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场 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,b为不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水.现用水平恒力F拉b物块，使a、b 一起无（）X B x X F I -X X 图 L3-5-

7、8 B,那么()d A.电子在磁场中的运动时间 t=B.电子在磁场中的运动时间 t=2 C.洛伦兹力对电子做的功是 W=Bev t D.电子在b点的速度大小也为 v 图 L35-9 13.质量为0.1g的小物块带有5X104C的电荷量，放在倾角为30的绝缘光滑斜面上，整个斜 面置于0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图L35-10所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时 物块开始离开斜面.设斜面足够长，gWl0m/s2,问:(1)物块带何种电荷？(2)物块离开斜面时的速度为多少(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少 14.质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成 同时存在的空间，电场方向水

8、平向右，磁场方向垂直纸面向里 磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动.(重力加速度为(1)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.45角进入匀强电场和匀强磁场，如图L3-5-11所示，微粒在电场、g)图 L3-5-10 图 L3-5-11 1.1 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,但如果电荷 在电场中不动或沿等势面移动,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.1.8 解析根据左手定则，A中F方向应向上旧中F方向向下，A错误，B正确.C D中都是v/B,

9、F=0,C、D 错误.1.9 解析由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，选项B正确.4.A 解析 由安培定则可判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里,根据左手定则可判定电子所受 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

10、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;根据左手定则可判断,B 正确.7.B 解析由左手定则，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 度的大小未具体给定,因而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

11、力小于重力时,滑环将做减速运动,最后静止在杆上;(3)当洛伦兹力开始时大 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,因而滑环所受的摩 擦力减小,当弹力为零时,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，由左手定则可知，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，则有GbGaGc,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整体为研究对象进行受力分析，有水

12、平恒力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.道 12.BD 解析因洛伦兹力不做功，故电子速率不变，运动时间t=p,选项B、D正确.13.负电荷(2)3.46m/s(3)1.2m 解析(1)由左手定则可知物块带负电荷.当物块离开斜面时，物块对斜面压力为0,受力如图所示，则qvB-mgcos30=0,解得v=3.46m/s.(3)由圆盥定理得mgsin#*T=mv2,

13、解得物块在斜面上滑行的最大距离 L=1.2m.14.q 正电荷郭 解析(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，n 微粒受重力mg,电场力qE洛伦 弋，/兹力qvB,由此国知，微粒带正电，受力如图所示，由 疗 平衡条件有qE=mg 故电场强度E=9.呼(2)由于后J国零，则qvB=F mg 所以B=年伸.精美句子 1、善思则能“从无字句处读书”。读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出 了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。读大海，读出了它气势磅礴 的豪情。读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收 千颗子”

14、的收获.幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨 声，花落知多少”的恬淡。幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。幸福是“壮 志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列 中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。4、成功与失败种子，如果

15、害怕埋没，那它永远不能发芽。鲜花，如果害怕凋谢，那 它永远不能开放。矿石，如果害怕焚烧(熔炉)，那它永远不能成钢(炼成金子)。蜡 烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。航船，如果害怕风浪，那它永远不能 到达彼岸。5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便 窄了。笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。山中的石！当你背靠群峰时，意志就 坚了。水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就 大了。空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大 了 6、朋友是什么？朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股 春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳 光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。一个人，可以碌碌无 为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的 热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们 的智慧和心灵。