人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用力同步练习(2)
人教版高中物理选修3-1专题二磁场对运动电荷的作用(课后用)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）专题二磁场对运动电荷的作用（课后用）1．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电2．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图所示，地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宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将()A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转3．如图所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是()A．一定做曲线运动B．轨迹一定是抛物线C．可能做匀速直线运动D．可能做匀加速直线运动4.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是()A．洛伦兹力可以对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向5.有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D.电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直6. 如图所示，用丝线吊一个质量为m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A 点和B 点向最低点O 运动且两次经过O 点时( )A ．小球的动能不相同B ．丝线所受的拉力相同C ．小球所受的洛伦兹力相同D ．小球的向心加速度相同7．圆形区域内有如图所示的匀强磁场，一束相同比荷的带电粒子对准圆心O 射入，分别从a 、b 两点射出，则从b 点射出的粒子( ) A ．速率较小 B ．运动半径较小C ．偏转角较小D ．在磁场中的运动时间较短8.如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场的区域内，电场方向竖直向下，电场强度大小为E ，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，一电子沿垂直电场方向和磁场方向以水平向右速度v 0射入场区，则（ ） A ．若0EBυ>，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v >v 0 B ．若0EBυ>，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v <v 0 C ．若0EBυ<，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v >v 0 D ．若0EBυ<，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v <v 0 9．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是( ) A ．从b 点离开的电子速度最大B ．从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长C ．从b 点离开的电子速度偏转角最大D ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合10.如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘落到地板上.设其飞行时间为1t ，水平射程为1s ,落地速率为1v .撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为2t ，水平射程为2s ,落地速率为2v ,则A.1t ＜2tB.1s ＞2sC. 1s ＜2sD. 1v =2v11.如图所示，匀强电场E 竖直向下，匀强磁场B 垂直纸面向里.现有三个带有等量同种电荷的油滴a 、b 、c ，若将它们分别置入该区域中，油滴a 保持静止，油滴b 向左水平匀速运动，油滴c 向右水平匀速运动，则三个油滴所受重力a G 、b G 、c G 的大小关系正确的是A ．a G >b G >c G B. b G >a G >c G C. b G >a G =c G D.a G >b G =c G12．如图所示，在z 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ．在xoy 平面内从原点O 处沿与x 轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v 发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法中正确的是 A ．若v 一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B ．若v 一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O 点越远 C ．若θ一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D ．若θ一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短13. 三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v 1、v 2和v 3经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场B ，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计重力．最终这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔的距离分别为s 1、s 2和s 3，则（ ）A ．s 1＜s 2＜s 3B ．s 2＞s 3＞s 1C ．s 1=s 3＞s 2D ．s 1=s 3＜s 214．一个带正电荷的小球从a 点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b 点，则下列说法正确的是( )A ．从a 到b ，小球可能做匀速直线运动B ．从a 到b ，小球可能做匀加速直线运动C ．从a 到b ，小球动能可能不变D ．从a 到b ，小球机械能可能不变15．PQ 为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为θ斜放，空间充满磁感应强度B 的匀强磁场，方向水平如图所示。
人教版高中物理选修3-1《3.5磁场对运动电荷的作用力》同步练习.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题：1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（）A、f、B、v三者必定均相互垂直B、f必定垂直于B、v，但B不一定垂直vC、B必定垂直于f，但f不一定垂直于vD、v必定垂直于f，但f不一定垂直于B2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（）A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用B、电荷在电场中一定受电场力的作用C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直3、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1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A、2：1B、1：1C、1：2D、1：44、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏5、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D、大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关6、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（）A、变大B、变小C、不变D、条件不足，无法判断7、设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y 轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（）A、一定沿x轴正向B、一定沿x轴负向C、可能在xOz平面内D、可能在xOy平面内8、如图所示，绝缘劈两斜面光滑且足够长，它们的倾角分别为α、β（α＜β＝，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，将质量相等，带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放，不考虑两电荷之间的库仑力，则（）A、在斜面上两球做匀加速运动，且a A＜a BB、在斜面上两球都做变加速运动C、两球沿斜面运动的最大位移s A＜s BD、两球沿斜面运动的时间t A＜t B二、填空题：1、如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。
人教版物理选修3-1《磁场对通电导线的作用力》综合练习及答案
磁场对通电导线的作用力综合练习1．下列四图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是( )解析：选C.注意安培定则与左手定则的区别，判断通电导线在磁场中的受力用左手定则．2．在如图所示的电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为F a、F b，可判断两段导线( )A．相互吸引，F a>F b B．相互排斥，F a>F bC．相互吸引，F a<F b D．相互排斥，F a<F b解析：选D.无论开关置于a还是置于b，两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥力，A、C错误．开关置于位置b时电路中电流较大，导线间相互作用力也较大，B错误D正确．故选D.3. (2013·河北唐山一中高二月考)由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中(如图所示)，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将( )A．沿与ab边垂直的方向加速运动B．仍然静止C．以c为轴转动D．以b为轴转动解析：选B.ab和bc两段电流的等效长度等于ac，方向由a到c的一段电流，由左手定则以及安培力公式可知ab和bc两段电流所受安培力的合力方向和ac受到的安培力方向相反，大小相等，线框整体合力为0，仍然静止，故选B.4.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较( )A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠0解析：选C.如题图所示，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面的压力增大．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．故选C.5. (2013·南京外国语学校高二检测)如图所示，一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)解析：从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝ILB＝5×0.2×0.6 N＝0.6 N.由平衡条件得重力mg＝Ftan 37°＝0.8 N.答案：0.8 N一、选择题1．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图中正确的是( )解析：选D.A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错误．B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错误．C图中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错误．D图中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D正确．故选D.2.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl解析：选C.V形通电导线的等效长度为图中虚线部分，所以F＝BIl，故选C.3.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故选C.4. (2013·清华附中高二检测)如图所示，abcd为闭合四边形线框，a、b、c三点的坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间中有沿y轴正方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I.关于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是( )A．ab边与bc边受到的安培力大小相等B．cd边受到的安培力最大C．cd边与ad边受到的安培力大小相等D．ad边不受安培力作用解析：选B.根据安培力的计算公式可得，ab边所受安培力的大小为F ab＝BIl ab，bc边平行于磁场方向，受力为零，ad边所受安培力的大小为F ad＝BIl Od，cd边所受安培力的大小为F cd＝BIl cd，故选B.5. (2013·长沙市第一中学阶段性考试)如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．以上说法都不正确解析：选A.如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为N极，故选A.6.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，线圈L1将( )A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．向纸面内平动解析：选B.法一：等效分析法把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流L2的中心，通电后，小磁针的N 极应指向该环形电流L2的磁场方向，由安培定则知L2产生的磁场方向在其中心竖直向上，而L1等效成小磁针，转动前N极应指向纸里，因此应由向纸里转为向上，所以从左向右看，线圈L1顺时针转动．故选B.法二：利用结论法环形电流L1、L2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看线圈L1顺时针转动．故选B.7.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小解析：选A.棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，A 正确；两悬线等长变短，θ角不变，B 错误；金属棒质量变大，θ角变小，C 错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，D 错误．故选A.☆8.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Iltan θ，竖直向上 B.mg Iltan θ，竖直向下C.mg Ilsin θ，平行悬线向下 D.mg Ilsin θ，平行悬线向上解析：选D.要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值．由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知，安培力的最小值为F min ＝mg sin θ，即IlB min ＝mg sin θ，得B min ＝mg Ilsin θ，方向应平行于悬线向上．故选D.☆9.如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L ，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I (方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m 1、m 2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平又重新平衡．由此可知( )A ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为m 1－m 2g NILB ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为mg2NILC ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为m 1－m 2g NILD ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为mg 2NIL解析：选B.由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关系式．因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向下，由左手定则判断磁场向里．电流反向前，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋NBIL ，其中m 3为线圈质量．电流反向后，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋mg －NBIL .两式联立可得B ＝mg2NIL.故选B.二、非选择题10.如图所示，PQ 和MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m ，导体棒ab 跨放在导轨上，导体棒的质量m ＝0.2 kg ，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M ＝0.3 kg ，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？解析：为了使物体匀速上升，导体棒所受安培力方向应向左，由左手定则可知，导体棒中的电流方向应为a →b .由平衡条件得：BIL ＝Mg ＋μmg 解得：I ＝Mg ＋μmgBL＝2 A.答案：2 A 方向a →b11.如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m ．质量为6×10－2 kg 的通电直导线，电流I ＝1 A ，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T ，方向竖直向上的磁场中，设t ＝0，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g 取10 m/s 2)解析：支持力为0时导线的受力如图所示， 由平衡条件得：F 安＝mgtan 37°＝6×10－2×100.75 N＝0.8 N 由F 安＝BIL 得B ＝F 安IL＝0.81×0.4T ＝2 T由B＝0.4t得t＝B0.4＝20.4s＝5 s.答案：5 s☆12.如图所示为某种电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要使电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，bc＝0.05 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的影响)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？解析：(1)设弹簧的伸长为Δx，则有mg＝kΔx①由①式得Δx＝mg k.(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN上的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设满量程时通过MN 的电流大小为I m ，则有 BI m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx )②联立①②式并代入数据得I m ＝2.5 A.(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有 2B ′I m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx )③由①③式得B ′＝kbc 2I m ab，代入数据得B ′＝0.10 T. 答案：(1)mg k (2)M 端应接正极 (3)2.5 A(4)0.10 T。
高中物理人教版选修1-1同步练习 磁场对运动电荷的作用 (二)(2)
磁场对运动电荷的作用 同步练习一、选择题1、一个电子以一定速度穿过某一空间而没有发生偏转，则 （ ）A 、此空间可能有磁场，磁场方向与电子速度方向平行。
B 、此空间可能有磁场，磁场方向与电子速度方向垂直。
C 、此空间一定不存在磁场。
D 、此空间一定存在磁场。
2、在同一匀强磁场中，质子和电子各自在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动。
它们的质量分别为和。
若它们的轨迹半径相同，则A 、它们的速率之比等于B 、它们的动量大小之比等于C 、它们的动能之比等于D 、它们的圆运动周期之比等于3、在正方形范围内有匀强磁场、方向垂直于纸面向里。
速度分别为v 1和v 2的两个电子都从a 点沿平行于边的方向射入磁场。
速率为v 1的电子沿平行于方向从c 射出。
另一电子沿平行于方向从d 射出。
则A 、v 12=2:1B 、它们运行的“周期”之比T 1：T 2=1：2C 、它们在磁场中运行的时间之比t 12=1:2D 、它们在磁场中运行的时间之比t 12=1:14、在真空中，半径3×10-2m 的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示。
磁感应强度0.2T 。
一个带正电的粒子，以初速度v 0=106从磁场边界上直径的一端a 射入磁场。
已知该粒子的荷质比m q=108。
不计粒子重力。
（1）粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是多少？（2）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v 0方向与的夹角θ及粒子的最大偏转角β。
5、如图所示，矩形线框中通有图示方向的电流，其大小为2A，可绕垂直于磁场方向的转轴'转动，匀强磁场磁感应强度为1.5T，边长20.2m，当线框从图示位置，边向里、边向外转过370角时，通过线框的磁通量是，此时线框所受电磁力矩大小是·m。
（370=0.6,370=0.8）6、如图所示，平行金属板间为匀强电场，在垂直匀强电场方向上存在着匀强磁场，带电粒子沿两板中央垂直于电场及磁场的方向射入此区域，粒子能否沿此方向作匀速直线运动，与以下条件中哪些相关？（）A、与带电粒子所带电性（正、负）有关B、与带电粒子所带电量多少有关C、与带电粒子质量大小有关D、与带电粒子入射的初速度大小有关7、带电粒子处于匀强电场和匀强磁场中，则（）A、若带电粒子初速度为零，则它一定作匀变速直线运动B、若带电粒子初速度为零，则它可能作曲线运动C、若带电粒子初速度不为零，则它可能作匀速直线运动D、若带电粒子初速度不为零，则它可能作匀变速直线运动8、如图在竖直平面内x轴下方有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，电场场强竖直向为E，一个带电小球从y轴上P(0, h)点以初速度v下抛出，小球穿过x轴后恰好作匀速圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。
人教版高中物理选修3-1第三章第五节磁场对运动电荷的作用力 同步练习 含答案
人教版高中物理选修3-1第三章第五节磁场对运动电荷的作用力同步练习1.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仑兹力作用，这点的磁感应强度必为零B、电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直C、电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果D、电荷与磁场力没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力2.(多选)下列说法正确的有（）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洛伦兹力的作用C.一切运动电荷在磁场中都要受到洛伦兹力的作用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,才受到洛伦兹力的作用3.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，一定受到洛伦兹力作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D．洛伦兹力对带电粒子永不做功4.如图所示，一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场，则滑到底端时 ( )A．v变大 B．v变小 C．v不变 D．不能确定v的变化5.如图中表示磁场B，正电荷运动方向和磁场对电荷作用力F的相互关系图，这四个图中画得正确的图是（其中B、F、V两两垂直）（）6.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( )7.两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1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A、2：1B、1：1C、1：2D、1：48.（多选）带电量为+q的粒子，以v0垂直进入匀强磁场，下列说法正确的是（）A．如果把+q改为-q，且速度反向而大小不变，则洛仑兹力的大小方向均不变B．带电粒子运动的速度不会改变C．洛仑兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，与磁场方向垂直D．电荷运动轨道平面一定与磁场方向垂直9.如图所示，一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中，匀强磁场的方向竖直向下，关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向，下列说法正确的是（）A向左B. 向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外10.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A．磁场对电子的作用力始终不变B．磁场对电子的作用力始终不作功C．电子的速度始终不变D．电子的动能始终不变11、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏12. 有一匀强磁场，磁感应强度大小为 1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速度为多大？将在磁场中向哪个方向偏转？答案：1.D2.AD3. D4. B5. D6. B7. C8.ACD9. C10.BD11. A12. V=5×105m/s 向东。
人教版高中物理选修3-1同步测试《3.5磁场对运动电荷的作用》(二,无答案)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）课题：磁场对运动电荷的作用(2)预习任务：一、看书弄懂下列概念：1.洛仑兹力的大小和方向的理解2.带电粒子在匀强磁场中的圆周运动, 会计算运动时间和进行其它相关计算.3.会根据洛仑兹力分析有关实际的问题4.掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法二、完成下列题目，并总结：1.质子和α粒子由静止出发经同一电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各运动参量之间的关系是：（）A、速度之比为2：1B、半径之比为1：2C、周期之比为1：2D、角速度之比为1：12.如图所示，一束电子的电量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B 、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?课堂活动学习目标：1.加深对洛仑兹力的大小和方向的理解2.掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法3.会根据洛仑兹力分析有关实际的问题重点难点：带电粒子在磁场中的运动的分析方法。
活 动 一：无约束情况下的运动性质1.当带电粒子所受合外力为零时, 将做_____________运动或__________. 合外力恒定且与初速度同向时做_____________运动. 常见情况有:(1)洛伦兹力为零(即V 与B 平行) , 重力与电场力平衡, 做____________运动; 或重力与电场力的合力恒定做__________________运动.(2)洛伦f 与速度V 垂直, 且与重力和电场力的合力(或其中一种力)平衡, 做_________. 例1. 在如图所围成的区域内, 存在场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场. 己知从左方水平射入的电子, 穿过该区域时未发生偏转, 设重力忽略不计, 则在该区域中的E 和B 的方向可能是 ( )A. E 和B 沿水平方向, 并与电子运动的方向相同B. E 和B 沿水平方向, 并与电子运动的方向相反C. E 竖直向上, B 垂直纸面向外D. E 竖直向上, B 垂直纸面向里活动 2.当带电粒子所受合外力充当向心力, 带电粒子做匀速圆周运动, 通常情况下, 重力和电场力为恒力, 都不能提供向心力, 所以一般情况下重力恰好与电场力相平衡, 洛伦和提供向心力.例 2. 如图所示, 一带电微粒在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内作匀速圆周运动, 则微粒带电性质和环绕方向分别是 ( )A.带正电, 逆时针B.带正电, 顺时针C.带负电, 逆时针D.带负电, 顺时针活动3.当带电微粒所受的合外力的大小、方向均不断变化时, 则粒子将作非匀变速曲线运动例2如图所示，在OXY 平面内，第一象限内有匀强电场，场强大小为E ，方向沿Y 轴正方向。
选修3-1物理《运动电荷在磁场中受到的力》课堂同步练习(含解析)
第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力一、选择题1．关于电荷在磁场中受力，下列说法中正确的是( )A．静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷一定受洛伦兹力的作用B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行C．洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力的作用2．关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述，以下正确的是( )A．带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势处向低电势处运动C．带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直D．带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同3．如图为说明电视机显像管偏转线圈作用的示意图．当线圈中通过图示方向的电流时，一束沿中心轴线O自纸内射向纸外的电子流将( )A．向左偏转B．向右偏转C．向上偏转D．向下偏转4．极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是( )A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．空气阻力对粒子做负功，使其动能减小C．与空气分子碰撞过程中粒子的带电量减少D．越接近两极，地磁场的磁感应强度越大5．如图是在有匀强磁场的云室中观察到的带电粒子的运动轨迹图，M、N是轨迹上两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( )A．粒子在M点动能大，在N点动能小B．粒子先经过N点，后经过M点C．粒子带正电D．粒子在M点受到的洛伦兹力大于在N点受到的洛伦兹力6．如图所示，a，b，c，d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图．一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A．从O指向aB．从O指向bC．从O指向cD．从O指向d二、非选择题7．摆长为l，摆球质量为m、电荷量为＋q的单摆从如图所示位置A摆下，到最低处便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动，摆动平面垂直磁场．若图中α＝60°，摆球从A 起第一次到最低处时，摆线上的拉力为多少？8．如图所示，某空间存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面水平向里，B＝1 T，E＝10 3 N/C．现有一个质量为m＝2×10－6kg，电荷量q＝＋2×10－6C的液滴以某一速度进入该区域恰能做匀速直线运动，求：这个速度的大小和方向．(g取10 m/s2)第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力一、选择题1．解析：本题考查判断洛伦兹力产生的条件，磁场对静止的电荷无相互作用力，对运动的电荷也不一定有作用力，只有当电荷的运动方向与磁感应强度方向不在同一直线上时才有洛伦兹力作用．答案：CD2．解析：正电荷在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，A选项错误；正电荷只在电场力作用下，也可能从低电势处向高电势处运动，B选项错误；根据左手定则可知，带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直，C选项正确，D 选项错误．答案：C3．解析：由图知该线圈可等效为两个通电螺线管，由安培定则可判断，线圈下端为N极，因此O点磁场方向向上，然后由左手定则可判断电子流向右偏，故B正确．答案：B4．解析：洛伦兹力提供了粒子做圆周运动的向心力，方向时刻与运动方向垂直，不做功，故A选项错误；qvB＝m v2r，解得r＝mvqB，空气阻力对粒子做负功，使粒子动能减小，速度减小，导致轨道半径变小，故B选项正确；粒子的带电量减小，根据r＝mvqB可知，轨道半径将变大，故C选项错误；地磁场的磁感应强度变强，轨道半径将减小，故D选项正确．答案：BD5．解析：带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB＝m v2r，得r＝mvqB，速度越小，半径越小，粒子在M点的半径小，动能小，在N点的半径大，动能大，A选项错误；粒子运动过程中，克服阻力做功，动能逐渐减小，先经过N点，后经过M点，B选项正确；根据左手定则可知，粒子带正电，C选项正确；洛伦兹力F＝qvB，速度小，洛伦兹力小，粒子在M点受到的洛伦兹力小于在N点受到的洛伦兹力，D选项错误．答案：BC6．解析：根据对称性可知，b、d处的通电直导线在O点产生的磁场相互抵消，a、c处的通电直导线在O点产生的磁场方向相同，沿水平向左，根据左手定则可知，一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是从O指向A．A选项正确．答案：A二、非选择题7．解析：摆球从静止摆到最低点的过程中，只有重力做功，洛伦兹力不做功，由动能定理：mgl(1－cosα)＝12mv2，解得v＝gl.在最低点对小球受力分析如图：洛伦兹力F＝qvB竖直向下，重力竖直向下，拉力F T竖直向上．据牛顿第二定律：FT －mg－F＝mv2l，解得F T＝2mg＋qB gl.答案：2mg＋qB gl8．解析：带电液滴的受力如图所示．为保证液滴做匀速直线运动，液滴所受洛伦兹力应与重力mg和电场力qE的合力等大反向；再由左手定则可确定速度v的方向，设其与电场的夹角为θ，则：tanθ＝qEmg＝2×10－6×1032×10－6×10＝3，所以θ＝60°.F＝qvB＝mgcosθ＝2mg，故v＝2mgqB＝2×2×10－6×102×10－6×1m/s＝20 m/s.答案：20 m/s，方向与电场方向的夹角为60°斜向上。
人教版高中物理选修3-1第五节 磁场对运动电荷的作用力同步试题
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第五节磁场对运动电荷的作用力同步试题一、选择题：1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（）A、f、B、v三者必定均相互垂直B、f必定垂直于B、v，但B不一定垂直vC、B必定垂直于f，但f不一定垂直于vD、v必定垂直于f，但f不一定垂直于B2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（）A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用B、电荷在电场中一定受电场力的作用C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直3、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1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）A、2：1B、1：1C、1：2D、1：44、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）A、向上偏B、向下偏C、向纸内偏D、向纸外偏5、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D、大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关6、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（）A、变大B、变小C、不变D、条件不足，无法判断7、设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y 轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（）A、一定沿x轴正向B、一定沿x轴负向C、可能在xOz平面内D、可能在xOy平面内8、如图所示，绝缘劈两斜面光滑且足够长，它们的倾角分别为α、β（α＜β＝，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，将质量相等，带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放，不考虑两电荷之间的库仑力，则（）A、在斜面上两球做匀加速运动，且a A＜a BB、在斜面上两球都做变加速运动C、两球沿斜面运动的最大位移s A＜s BD、两球沿斜面运动的时间t A＜t B二、填空题：1、如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。
人教版高一物理选修3-1同步练习运动电荷在磁场中受到的力
5运动电荷在磁场中受到的力课时过关·能力提升基础巩固1下列各图中,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()解析:根据左手定则,A中F方向应向上,B中F方向应向下,故A错,B对。
C、D中都是v∥B,F=0,故C、D都错。
答案:B2一带电粒子在匀强磁场中,沿着磁感应强度方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子所受的洛伦兹力()A.增大两倍B.增大一倍C.减小一半D.保持原来的大小不变解析:带电粒子沿磁感线方向运动时,不受洛伦兹力,故D项正确。
答案:D3大量的电荷量均为+q的粒子,在匀强磁场中运动,下列说法正确的是()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、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.带电粒子受到洛伦兹力越小,则该磁场的磁感应强度越小解析:带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹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,不受洛伦兹力作用,所以A、C、D错误;根据左手定则,不难判断B是正确的。
答案:B4(多选)关于电荷所受的电场力和洛伦兹力,正确的说法是()A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直,但在磁场中,只有电荷运动并且运动方向与磁场方向不平行时才受磁场力作用,A错,B对。
电荷受电场力的方向与电场方向相同或相反,电荷若受磁场力,则磁场力方向与磁场方向一定垂直,C错,D对。
5(多选)磁流体发电机的原理示意图如图所示,金属板M、N正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻R。
在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。
当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法正确的是()A.N板的电势高于M板的电势B.M板的电势高于N板的电势C.R中有由b向a方向的电流D.R中有由a向b方向的电流,负电荷向下极板偏转,则M板的电势高于N板的电势。
人教版高二物理选修3-1第三章 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步训练(含答案)
人教版物理选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（）A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中一定受电场力作用C．电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直2．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，带正电粒子运动方向水平向右，则粒子所受洛伦兹力的方向是A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外C．沿纸面向上D．沿纸面向下3．将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中，它们在磁场中的运动径迹分成了如图的三束，其中②是直线。
则（）A．①是带正电的粒子B．②是带正电的粒子C．③是带正电的粒子D．③是不带电的粒子4．一带电粒子在匀强磁场中沿磁感线方向运动，现将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．减小一半D．仍然为零5．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是A．安培力与洛伦兹力的本质都是磁场对运动电荷的作用力B．安培力与洛伦兹力都永远不做功C．安培力的方向不一定垂直于电流方向，但一定垂直与磁场方向D．洛伦兹力的方向与正粒子的运动方向相同，与负粒子的运动方向相反6．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A．IBq aU，负B．IBq aU，正C．IBq bU，负D．IBq bU，正7．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积.空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（）A ．带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左B ．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的C ．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D ．只需要测量MN 两点电压就能够推算废液的流量8．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a 点进入电磁场并刚好能沿ab 直线向上运动、下列说法中正确的是（ ）A ．微粒一定带负电B ．微粒的动能一定减小C ．微粒的电势能一定增加D ．微粒的机械能不变9．如图甲所示，一个质量为m ，电荷量为q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动且细杆处于匀强磁场中（不计空气阻力），现给圆环一向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环的速度－时间图像如图乙所示。
人教版物理选修3-1：《运动电荷在磁场中受到的力》课时训练(含答案)
运动电荷在磁场中受到的力课时训练1.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答案:B解析:本题考查公式F=qvB中各物理量的关系。
由左手定则可知F⊥B,F⊥v,B 与v可以不垂直,故B正确,A、C、D错误。
2.如图所示,在真空中,水平直导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( )A.沿路径a运动B.沿路径b运动C.沿路径c运动D.沿路径d运动答案:B解析:由安培定则,电流在正下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上,则质子的轨迹必定向上弯曲,因此选项C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则选项B正确,选项A错误。
3.如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从A点和B点(A、B两点处于同一水平线上)向最低点O运动且两次经过O点时( )A.小球的动能相同B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同D.小球的向心加速度大小相等答案:AD解析:带电小球受到洛伦兹力和丝线的拉力与速度方向时刻垂直,对小球不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故两次经过O点时速度大小不变,动能相同,A正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反,由左手定则可知两次过O点时洛伦兹力方向相反,丝线的拉力大小也就不同,故B、C错;由a=可知向心加速度大小相等,D正确。
4.如图所示为一“滤速器”装置的示意图。
a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。
为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。
人教版物理选修3-1《磁场对运动电荷的作用力》达标基训及答案
磁场对运动电荷的作用力达标训练知识点一带电粒子受到的洛伦兹力的方向1．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( )．A．此空间一定不存在磁场B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度垂直解析由洛伦兹力公式可知：当v的方向与磁感应强度B的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，因此电子未发生偏转，不能说明此空间一定不存在磁场，只能说明此空间可能有磁场，磁场方向与电子速度方向平行，则选项B正确．此空间也可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直，导致电子所受合力为零．则选项D正确．答案BD图3－5－112．如图3－5－11所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内，则阴极射线将( )．A．向外偏转B．向里偏转C．向上偏转D．向下偏转解析由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下，阴极射线带负电，结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外．答案 A图3－5－123．如图3－5－12所示，一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率为( )．A．变大B．变小C．不变D．条件不足，无法判断解析加上磁场后，滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力，使滑块所受摩擦力变大，做负功值变大，而洛伦兹力不做功，重力做功恒定，由能量守恒可知，速率变小．答案 B知识点二洛伦兹力的大小图3－5－134．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3－5－13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2mg v0BB．油滴必带负电荷，比荷qm＝gv0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg v0B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，其电荷量q＝mgv0B，C正确．答案 C图3－5－145．用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q的小球，让它处于如图3－5－14所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是( )．A．v＝mgBq，水平向右B．v＝mgBq，水平向左C．v＝mg tan αBq，竖直向上D．v＝mg tan αBq，竖直向下解析当磁场水平向右运动时，带电小球相对于磁场向左运动，由左手定则，洛伦兹力方向向下，小球无法平衡，故A项错误．当磁场以v＝mgBq水平向左运动时，F＝qvB＝mg，方向水平向上，小球可以平衡，但这时悬线上拉力为零，不会被拉紧，故B项错误．当磁场以v＝mg tan αBq竖直向上运动时，则F＝qvB＝mg tan α，由左手定则，F方向向右，小球可以平衡，故C项正确、D项错误．答案 C6．来自宇宙的质子流，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，质子是氢原子核，带正电荷．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．答案 B图3－5－157．质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图3－5－15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．(2)磁感应强度的大小，该带电粒子带何种电荷．解析(1)带电粒子做匀速直线运动，经受力分析(受力图如图)可知该粒子一定带正电．由平衡条件得：mg sin 45°＝Eq sin 45°，所以E＝mg q.(2)由平衡条件得mgcos 45°＝qvB，所以B＝2mgqv.答案(1)mgq(2)2mgqv正8．如图3－5－16所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落到具有最大加速度时的速度和所能达到的最大速度．图3－5－16解析小球向下运动时，洛伦兹力水平向右，电场力水平向左，当此二力平衡时，小球的加速度最大，设此时速度大小为v，则qvB＝qE，故v＝E B .当mg＝μN时，小球达到最大速度v m. 其中N＝qv m B－qE，所以mg＝μ(qv m B－qE)，v m＝mgμqB＋EB.答案EBmgμqB＋EB9．如图3－5－17所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小图3－5－17不一．当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：(1)磁场的指向应该向里还是向外？(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?解析(1)由题图可知，平行板产生的电场强度E方向向下，带负电的电子受到的电场力F E＝eE，方向向上．若没有磁场，电子束将向上偏转，为了使电子能够穿过小孔S，所加的磁场对电子束的洛伦兹力必须是向下的．根据左手定则分析得出，B的方向垂直于纸面向里．(2)电子受到的洛伦兹力为：F B＝evB，它的大小与电子速率v有关．只有那些速率的大小刚好使得洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S.据题意，能够通过小孔的电子，其速率满足下式：evB＝eE，解得：v＝EB.又因为E＝Ud，所以v＝UBd.将U＝300V，B＝0.06 T，d＝0.05 m代入上式，得v＝105 m/s.即只有速率为105 m/s的电子才可以通过小孔S.答案(1)磁场方向垂直于纸面向里(2)105 m/s。
高二物理人教选修3-1课后训练：3.5运动电荷在磁场中受到的力2(含解析)
课后训练1．一带电粒子在匀强磁场中，沿着磁感觉强度方向运动，现将该磁场的磁感觉强度增大一倍，则带电粒子所受的洛伦兹力A．增大两倍C．减小一半B ．增大一倍D ．保持本来的大小不变2．大批的带电荷量均为＋q 的粒子，在匀强磁场中运动，下边说法中正确的选项是A．只需速度大小同样，所受洛伦兹力就同样B．假如把＋ 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、方向均不变 C．只需带电粒子在磁场中运动，它必定遇到洛伦兹力作用D．带电粒子遇到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感觉强度越小3．如下图，匀强磁场的方向竖直向下。
磁场中有圆滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁圆滑、底部有带电小球的试管。
在水平拉力 F 作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则A．小球带正电B．小球运动的轨迹是一条抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．保持试管匀速运动的拉力 F 是一个恒力4．一个单摆摆球带正电，在水平匀强磁场中振动。
振动平面与磁场垂直，如下图，图中是C 点为摆球运动的最低点，摆球向右运动和向左运动经过 C 点时，以下说法中正确的A．遇到的洛伦兹力同样B．悬线对摆球的拉力相等C．拥有同样的动能D．拥有同样的速度5．医生做某些特别手术时，利用电磁血流计来监测经过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 组成，磁极间的磁场是平均的。
使用时，两电极a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如下图。
因为血液中的正负离子随血流一同在磁场中运动，电极a、 b 之间会有细小电势差。
在达到均衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的协力为零。
在某次监测中，两触点间的距离为 3.0 mm ，血管壁的厚度可忽视，两触点间的电势差为160 μV，磁感觉强度的大小为0.040 T。
则血流速度的近似值和电极a、b 的正负为A． 1.3 m/s， a 正、 b 负C． 1.3 m/s， a 负、 b 正B ．2.7 m/s， a 正、 b 负D． 2.7 m/s， a 负、 b 正6．如下图，在正三角形地区内存在着方向垂直于纸面向外、磁感觉强度大小为B 的匀强磁场。
高中人教版物理选修3-1第三章第五节 电荷在磁场中受到的力 同步测试 含答案
高中人教版物理选修3-1第三章第五节电荷在磁场中受到的力同步测试1.如图所示，MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环，半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。
一带电量为-q，质量为m的小球自M点无初速下落，下列说法中正确的是（）A、由M滑到最低度点D时所用时间与磁场无关2B、球滑到D时，速度大小v=gRC、球滑到D点时，对D的压力一定大于mgD、滑到D时，对D的压力随圆半径增大而减小2.如图所示,质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动。
已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场,则以下关于小物块的受力及运动的分析中,正确的是（）A.若物块带正电,一定受两个力,做匀速直线运动B.若物块带负电,一定受两个力,做匀速直线运动C.若物块带正电,一定受四个力,做减速直线运动D.若物块带负电,一定受四个力,做减速直线运动3.长直导线AB附近,有一带正电的小球,用绝缘丝线悬挂在M点。
当导线AB通以如图所示的恒定电流时,下列说法正确的是( )A.小球受磁场力作用,方向与导线AB垂直且指向纸里B.小球受磁场力作用,方向与导线AB垂直且指向纸外C.小球受磁场力作用,方向与导线AB垂直向左D.小球不受磁场力作用4.如图所示，一束质量、速率、带电量均未知的正离子射入正交的电磁场区域，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，对这些离子来说，它们一定具有（）A．相同的速率 B．相同的电量C．相同的质量 D．速率、电量、质量相同5.摆线长为L，摆球质量为m带正电量q的单摆从如图所示位置A摆下，到最低处时便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动，摆动平面垂直磁场，若图中，摆球从A起第一次到最低处时，摆线上的拉力为多少？。
6.初速为的电子，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7.设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（）A、一定沿x轴正向B、一定沿x轴负向C、可能在xOz平面内D、可能在xOy平面内8.(多选)如图所示,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。
人教版高中物理选修3-1《3.4磁场对通电导线的作用力》同步试题.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题：1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（）A、F、B、I的三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（）A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）A、水平向左B、水平向右C、竖直向下D、竖直向上4、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（）A、适当增大电流B、使电流反向并适当减小C、保持电流 I不变，适当增大BD、使电流I反向，适当减小5、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（）A、减少表头线圈的匝数B、增大表内的串联电阻C、增强表头的永久磁铁的磁性D、转紧表内的螺旋弹簧6、如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A、F2B、F1-F2C、F1+F2D、2F1-F2二、填空题：7、如图所示，通有电流的导体A可以自由运动，判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。
8、在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场人作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N。
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磁场对运动电荷的作用力 同步练习
【典型例题】
【例1】关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是（D ）
A 、运动电荷在某点不受洛仑兹力作用，这点的磁感应强度必为零
B 、电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直
C 、电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果
D 、电荷与磁场力没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力
【解析】运动电荷处于磁感线强度为零处,所受洛仑兹力为零,但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时（同向或反向）也不受洛仑兹力的作用；运动电荷受到的洛仑兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面，即洛仑兹力既垂直磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直；因为洛仑兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛仑兹力永远不做功；运动电荷才受洛仑兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相对运动。
【答案】D
【例2】如图所示，MDN 为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环，半径为R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外。
一带电量为-q ，质量为m 的小球自M 点无初速下落，下列说法中正确的是（ABD ） A 、由M 滑到最低度点D 时所用时间与磁场无关
B 、球滑到D 时，速度大小v=gR 2
C 、球滑到
D 点时，对D 的压力一定大于mg D 、滑到D 时，对D 的压力随圆半径增大而减小
【解析】对沿光滑竖直半圆环下滑的小球进行受力分析，如图所示，使小球下滑的力只有重力沿轨道的切向分力G t ，洛仑兹力的存在只是减少了小球对轨道的压力，故下滑到最低点所用的时间及到最低点的速度与磁场是否存在均无关。
mgR=
2
2
1mv 下滑过程中，只有重力做功，由机械能守恒得：所以v=gR 2
在最低点时，三个力的合力提供圆周运动的向心力（如图所示），即
N+F 洛-mg=m ·R
v 2
N=mg+2mg- F 洛=3mg- F 洛，不能确认N 和mg 的关系，即不能确定小球对轨道压力和重力关系。
由N=3mg- F 洛=3mg-qVB=3mg-qB gR 2可知，当R 变大时，N 在减小，即对轨道压力在减小。
【答案】A 、B 、D
【例3】如图所示，在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场，
磁感应强度为1T ，电场强度为103N/C ，一个带正电的微粒，q=2×10-6
C ，质量m=2×10-6
㎏，在这正交的电场的磁场内恰好做匀速直
线运动，则带电粒子运动的速度大小多大？方向如何？ 20m/s 与电场强度成60°斜向上。
【解析】运动电荷作匀速直线运动，则它受的合外力必为零，重力和电场力的大小、方向均可直接确定，则洛仑兹力必与重力和电场力的合力等值、反向，如图所示，由左手定则就可确定运动电荷的速度方向。
设速度v 与电场E 的夹角为α
tan α=310
10210231066=⨯⨯⨯⨯=--mg Eq
所以α=60°
由运动电荷受到合外力为零，得： qVB=2mg
所以 v=s m qB mg /201
10210
102226
6=⨯⨯⨯⨯⨯=-- 【基础练习】 一、选择题：
1、关于带电粒子所受洛仑兹力f 、磁感应强度B 和粒子速度v 三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A 、f 、
B 、v 三者必定均相互垂直 B 、f 必定垂直于B 、v ，但B 不一定垂直v
C 、B 必定垂直于f ，但f 不一定垂直于v
D 、v 必定垂直于f ，但f 不一定垂直于B
2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（ ）
A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B、电荷在电场中一定受电场力的作用
C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直
D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直
3、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1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）
A、2：1
B、1：1
C、1：2
D、1：4
4、如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）
A、向上偏
B、向下偏
C、向纸内偏
D、向纸外偏
5、图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）
A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上
B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上
C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关
D、大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关
6、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加
一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（）
A、变大
B、变小
C、不变
D、条件不足，无法判断
二、填空题：
7、如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v 的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。
8、电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的磁场力为
N，如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是180°，则电子所受的磁场力为 N
9、氢核和氘核以相同的动量垂直射入同一匀强磁场中，它们所受的洛伦兹力大小之比为2：1。
三、计算题：
10、有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速度为多大？将在磁场中向哪个方向偏转？
11、如图所示，一带电为-q的小球，质量为m，以初速度v0竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B。
当小球在竖直方向运动h高度时，球在b点上所受的磁场力多大？
12、如图所示，在有限区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场竖直高度为d，水平方向足够长，磁感应强度为B，在CD边界中点O有大量的不同速度的正、负粒子垂直射入磁场，粒子经磁场偏转后打在足够长的水平边界AB、CD上，请在AB、CD边界上画出粒子所能达到的区域并简要说明理由（不计粒子的重力）。
【能力提升】
1、设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（）
A、一定沿x轴正向
B、一定沿x轴负向
C、可能在xOz平面内
D、可能在xOy平面内
2、如图所示，绝缘劈两斜面光滑且足够长，它们的倾角分别为α、β（α＜β＝，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，将质量相等，带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放，不考虑两电荷之间的库仑力，则（）
A、在斜面上两球做匀加速运动，且a
A＜a B
B、在斜面上两球都做变加速运动
C、两球沿斜面运动的最大位移s A＜s B
D、两球沿斜面运动的时间t A＜t B
3、如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的
电场线方向竖直向上，电场强度E=6×104V/m，匀强磁场的磁感线未在图中画出，一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度
v=2×105m/s。
如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感受线的方向如何？磁感应强度大小如何？（带电粒子所受重力忽略不计）
垂直纸面向外
4、磁流体发电是一项新兴持术，它可以把气体的内能直接转化为
电能，如图所示是磁流体发电机的装置，A 、B 组成一对平行电极，两板间距为d ，内有磁感应强度为B 的匀强磁场。
现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷入磁场，每个离子的速度为v ，电量大
小为q ，忽略两极之间的等效内阻，稳定时，电势较高的是哪
个极？磁流体发电机的电动势多大？外电阻R 上消耗的功率为多大？
答案 【基础练习】 一、选择题：
1、B
2、BD
3、C
4、A
5、D
6、B 二、填空题：
7、（A ）竖直向上（B ）垂直于纸同向里（C ）水平向右（D ）竖直向下 8、3.2×10-13 0 9、2：1 三、计算题：
10、9.6×10-14=1.6×10-19×BV V=5×105m/s 向东 11、qB gh v 22
0 12、r=d=
qB mv v=m qBd 当v ＞m
qBd
时，r 变大，粒子打在AB 板的l 1范围内。
当v ＜m
qBd
时，r 变小，粒子打在CD 板的l 2范围内。
【能力提升】
1、C
2、AD
3、垂直纸面向外 0.3T
4、B 极 BLV （Bdv ）2/R。