2016-2017學(xué)年高中物理第6章靜電場磁吃電流和運動電荷的作用第2節(jié)磁吃運動電荷的作用學(xué)業(yè)分層測評魯科版選修.docx

磁場對運動電荷的作用 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是()A安培力和洛倫茲力是性質(zhì)不同的兩種力B安培力可以對通電導(dǎo)線做功，洛倫茲力對運動電荷一定不做功C運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D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運動狀態(tài)【解析】安培力和洛倫茲力都是磁場力，A錯誤洛倫茲力永遠(yuǎn)與電荷運動方向垂直，所以洛倫茲力不做功，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，它雖然對引起電流的定向移動的電荷不做功，但對導(dǎo)線是可以做功的，B正確電荷運動方向與磁感線方向在同一直線上時，運動電荷不受洛倫茲力作用，而此處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，C錯誤洛倫茲力不改變帶電粒子的速度大小，但改變速度的方向，D錯誤【答案】B2帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用下列表述正確的是()A洛倫茲力對帶電粒子做功B洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C洛倫茲力的大小與速度無關(guān)D洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向【解析】根據(jù)洛倫茲力的特點，洛倫茲力對帶電粒子不做功，A錯，B對根據(jù)fqvB，可知洛倫茲力大小與速度有關(guān)洛倫茲力的效果就是改變物體的運動方向，不改變速度的大小【答案】B3如圖中所示的是表示磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B、負(fù)電荷運動方向v和磁場對電荷洛倫茲力F的相互關(guān)系圖，這四個圖中畫得不正確的是(B、v、F兩兩垂直)()【解析】由左手定則可知，A圖洛倫茲力豎直向上，B圖洛倫茲力水平向左，C圖洛倫茲力水平向左，D圖洛倫茲力垂直紙面向里，故只有D項符合題意，選D.【答案】D4初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，長直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運動方向如圖625所示，則() 【導(dǎo)學(xué)號：34660139】圖625A電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變D電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變【解析】由安培定則可知，通電導(dǎo)線右方磁場方向垂直紙面向里，則由左手定則可判知電子所受洛倫茲力的方向向右，所以電子向右偏轉(zhuǎn)；由于洛倫茲力不做功，所以電子速率不變，A正確【答案】A5一個單擺擺球帶正電，在水平勻強(qiáng)磁場中振動振動平面與磁場垂直，如圖626所示 ，圖中C點為擺球運動的最低點，擺球向右運動和向左運動通過C點時，以下說法中正確的是()圖626A受到的洛倫茲力相同B懸線對擺球的拉力相等C具有相同的動能D具有相同的速度【解析】擺球擺動過程中只有重力做功，洛倫茲力和線的拉力均不做功因此通過C點時速率相同，方向相反所受洛倫茲力大小相等、方向相反. 選項A、D錯，C正確再對球在C點應(yīng)用牛頓第二定律可判斷選項B錯誤【答案】C6帶電油滴以水平向右速度v0垂直進(jìn)入磁場，恰做勻速直線運動，如圖627所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下述說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：34660140】圖627A油滴必帶正電荷，電荷量為B油滴必帶正電荷，荷質(zhì)比C油滴必帶負(fù)電荷，電荷量為D油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q【解析】由于帶電的油滴進(jìn)入磁場中恰做勻速直線運動且受到的重力向下，洛倫茲力方向必定向上由左手定則可知油滴一定帶負(fù)電荷，且滿足mgqv0B0.所以q，故C正確【答案】C7如圖628所示，三個相同的帶負(fù)電的小球從同一高度開始自由下落，其中a直接落地，b下落過程中經(jīng)過一個水平方向的勻強(qiáng)電場區(qū)，c下落時經(jīng)過一個水平方向(垂直紙面向里)的勻強(qiáng)磁場區(qū)不計空氣阻力，設(shè)它們落地速度大小分別為va、vb、vc，則()圖628AvavbvcBvavbvcCvavbvcDvavcvb【解析】a球下落過程中，只受重力，重力做正功，落地速度va；b球下落過程中受重力和電場力作用，且重力和電場力都做正功，所以落地速度vbva；c球下落過程中受重力和洛倫茲力，洛倫茲力不做功，只有重力做功，所以落地速度vcva，故vavcvb，D正確【答案】D8地球的磁場可以使太空來的宇宙射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)已知北京上空某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.2104 T，方向由南指向北，如果有一速度v5.0105 m/s的質(zhì)子(帶電荷量q1.61019 C)豎直向下運動，則質(zhì)子受到的洛倫茲力多大？向哪個方向偏轉(zhuǎn)？【解析】根據(jù)左手定則知，質(zhì)子受向東方向的洛倫茲力，故向東偏轉(zhuǎn)FqvB1.610195.01051.2104 N9.61018 N.【答案】9.61018 N向東能力提升9如圖629所示，表面粗糙的斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中質(zhì)量為m、帶電量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：34660141】圖629A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達(dá)地面時的動能與B的大小無關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時，滑塊可能靜止于斜面上 【解析】據(jù)左手定則可知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力，C對隨著滑塊速度的變化，洛倫茲力大小變化，它對斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小發(fā)生變化，A錯B越大，滑塊受到的洛倫茲力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)動能定理，滑塊到達(dá)地面時的動能就越小，B錯由于開始滑塊不受洛倫茲力時就能下滑，無論B多大，滑塊都不可能靜止在斜面上，D錯【答案】C10(多選)如圖6210所示，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下，磁場中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管在水平拉力F作用下，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口處飛出，則()圖6210A小球帶負(fù)電B小球的運動軌跡是一條拋物線C洛倫茲力對小球做正功D維持試管勻速運動的拉力F應(yīng)逐漸增大【解析】由左手定則可判斷小球帶正電，A錯誤；洛倫茲力與速度方向總垂直，洛倫茲力對小球不做正功，C錯誤；洛倫茲力在F反方向上的分量逐漸增大，故維持試管勻速運動的拉力F應(yīng)逐漸增大，D正確；沿試管方向洛倫茲力的分量不變，小球沿試管勻加速運動，小球向右勻速運動的同時沿試管勻加速運動，軌跡為拋物線，B正確【答案】BD11如圖6211所示，勻強(qiáng)電場方向水平向右，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場垂直、與電場成45角射入復(fù)合場中恰能做直線運動，求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小【導(dǎo)學(xué)號：34660142】圖6211【解析】由于帶電粒子所受洛倫茲力與v垂直，電場力的方向與電場線平行，所以微粒還受重力作用才能做直線運動若微粒帶負(fù)電，則電場力水平向左，則它所受的洛倫茲力F就應(yīng)向右下方與v垂直，這樣粒子就不能做直線運動，所以微粒應(yīng)帶正電，畫出受力情況如圖所示根據(jù)合力為零可得mgqvBsin 45qEqvBcos 45由式得B由聯(lián)立得E.【答案】EB12如圖6212所示，套在很長的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m、帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，將此棒豎直放在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度是E，磁感應(yīng)強(qiáng)度是