2018年高中物理 第3章 垂直磁場方向 第5節(jié) 運動電荷在中受到的力練習(xí)含解析新人教版選修3-1

1、1第5節(jié)運動電荷在磁場中受到的力運動電荷在磁場中受到的力對洛倫茲力的理解1.下列說法正確的是(D)A.運動電荷在磁感應(yīng)強度不為零的地方一定受到洛倫茲力的作用B.運動電荷在某處不受洛倫茲力的作用則該處的磁感應(yīng)強度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能也不能改變帶電粒子的速度D.洛倫茲力對帶電粒子不做功解析:運動電荷在磁場中所受的洛倫茲力F=qvBsinθ所以F的大小不但與qvB有關(guān)系還與v和B的夾角θ有關(guān)系當(dāng)θ=0或180時F=0此

2、時B不一定等于零所以選項AB錯誤洛倫茲力與粒子的速度始終垂直所以洛倫茲力對帶電粒子不做功粒子的動能不變但粒子速度方向要變所以選項C錯誤D正確.2.如圖所示是磁感應(yīng)強度B、正電荷速度v和磁場對電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖(其中BFv兩兩垂直).其中正確的是(D)解析:此題主要考查左手定則及立體圖像的辨認利用左手定則可判斷出D是正確的.3.(多選)如圖所示帶正電的小球通過絕緣柄固定在A處勻強磁場方向垂直紙面向里.若將勻強磁場向右水平平

3、移則有關(guān)洛倫茲力的分析下列結(jié)論正確的是(CD)A.由于帶電小球靜止所以它不受洛倫茲力B.小球會受到洛倫茲力其方向向上C.小球會受到洛倫茲力其方向向下D.若磁場沿垂直紙面方向平移則小球不受洛倫茲力作用解析:當(dāng)磁場平移時小球相對于磁場則為運動電荷只要速度方向與磁場方向不平行則小球就會受到洛倫茲力并由左手定則判斷可知選項CD正確.4.在下列各圖中勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B帶電粒子的速率均為v帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小

4、并指出洛倫茲力的方向.3直線穿過則下列說法正確的是(BC)A.若帶電粒子帶電荷量為2q粒子將向下偏轉(zhuǎn)B.若帶電粒子帶電荷量為2q粒子仍能沿直線穿過C.若帶電粒子速度為2v粒子不與極板相碰則從右側(cè)射出時電勢能一定增大D.若帶電粒子從右側(cè)水平射入粒子仍能沿直線穿過解析:粒子恰沿直線穿過靜電力和洛倫茲力均垂直于速度故合力為零粒子做勻速直線運動根據(jù)平衡條件有qvB=qE解得v=粒子速度仍為就能沿直線勻速通過選擇器若帶電粒子帶電荷量為2q速度不變

5、仍然沿直線勻速通過選擇器故選項A錯誤若帶電粒子帶電荷量為2q粒子速度仍為靜電力與洛倫茲力仍然平衡仍然沿直線勻速通過選擇器故選項B正確若帶電粒子速度為2v靜電力不變洛倫茲力變?yōu)樵瓉淼?倍故會偏轉(zhuǎn)克服靜電力做功電勢能增加故選項C正確若帶電粒子從右側(cè)水平射入靜電力方向不變洛倫茲力方向反向故粒子一定偏轉(zhuǎn)選項D錯誤.帶電體在勻強磁場中的運動8.在學(xué)校操場的上空中停著一個熱氣球從它底部脫落一個塑料小部件下落過程中由于和空氣的摩擦而帶負電如果沒有風(fēng)那

6、么它的著地點會落在熱氣球正下方地面位置的(B)A.偏東B.偏西C.偏南D.偏北解析:在北半球地磁場在水平方向上的分量方向是水平向北塑料小部件帶負電根據(jù)左手定則可得塑料小部件受到向西的洛倫茲力故向西偏轉(zhuǎn)選項B正確.9.(多選)如圖所示一個帶正電荷的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運動飛離桌子邊緣A最后落到地板上.設(shè)有磁場時飛行時間為t1水平射程為s1著地速度大小為v1若撤去磁場而其余條件不變時小球飛行的時間為t2水平射程為s2著地速度大小為v

7、2則(ABD)A.s1s2B.t1t2C.v1v2D.v1=v2解析:沒有磁場時小球下落過程為平拋運動.當(dāng)空間有勻強磁場時小球下落過程中任一位置受力情況如圖所示.由于洛倫茲力對小球豎直分運動的影響在同樣落差下與平拋運動只受重力作用相比小球落地時間加長所以t1t2故選項B正確.從洛倫茲力對水平分運動的影響可知小球水平分速度將比平拋時加大而且又有t1t2則必有s1s2故選項A正確.由于洛倫茲力做功為零而兩種情況下重力對小球做功相等所以落地速