物理新导学同步选修3-1(人教版)精选练习：第三章5运动电荷在磁场中受到的力+Word版含解析

第三章磁场
5 运动电荷在磁场中受到的力
A级抓基础
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
解析：由安培力公式：F＝BIL sin α在磁场中不一定受到洛伦兹力的作用，由左手定则知洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故A、D错误．但在电场中却一定受到电场力的作用且与电场方向可能相同也可能相反．故B对，C错．
答案：B
2.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()
A ．向上
B ．向下
C ．向左
D ．向右
解析：根据题意，由右手螺旋定则知b 与d 导线电流产生磁场正好相互抵消，而a 与c 导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O 沿垂直于纸面的方向向外运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下．故B 正确，A 、C 、D 错误．
答案：B
3.带电油滴以水平速度v 0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2mg v 0B
B ．油滴必带负电荷，比荷q m ＝g v 0B
C ．油滴必带正电荷，电荷量为q ＝mg v 0B
D ．油滴带什么电荷都可以，只要满足q ＝
mg v 0B 答案：C
4．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流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
解析：由安培定则，电流在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C、D必错；由于洛伦兹力方向始终与质子运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确，A错误．答案：B
5.质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，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，该带电粒子带何种电荷；
(2)磁感应强度的大小．
解析：
(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg，电
场力qE，洛伦兹力q v B，由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qE＝mg，
则电场强度E＝mg
q.
(2)由于合力为零，则q v B＝2mg，所以B＝2mg q v.
B级提能力
6．(多选)如图所示电场和磁场同时存在的区域，一个不计重力的正电荷以某一初速度进入该区域后将会沿着虚线方向直线通过该区域，下列分析正确的是()
A．若撤掉电场而保留磁场，电荷将向上偏并沿抛物线运动
B．若撤掉电场而保留磁场，电荷将向上偏并沿圆弧运动
C．若撤掉电场而保留磁场，电荷将向下偏并沿圆弧运动
D．若撤掉磁场而保留电场，电荷将向下偏并沿抛物线运动
解析：根据题意可知，电场力与洛伦兹力相平衡，使其做匀速直线运动，当撤去电场后，粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，且向上偏．故A、C错误，B正确；若撤掉磁场而保留电场，则粒子受到竖直向下的电场力，使其做类平抛运动，且电荷将向下偏，故D 正确．
答案：BD
7.(多选)如图所示，一个用细线悬吊着的带电小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直面内摆动，图中B为小球运动的最低位置，则
()
A．小球向右和向左运动通过B点时，小球的加速度相同
B．小球向右和向左运动通过B点时，悬线对小球的拉力不同C．小球向右和向左运动通过B点时，具有的动能相同
D．小球向右和向左运动通过B点时，具有的速度相同
解析：带电小球在运动过程中，因洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，摆球不管向何方向运动通过最低点时，速率v必
然相等，动能相同，故C正确；向心加速度a＝v2
R，则a相同，故A
正确；若小球带正电，在最低点向右和向左运动时，拉力分别为F1和F2，则F1＋q v B－mg＝ma，F2－q v B－mg＝ma，则F1<F2.同理，若小球带负电荷时，拉力也不相同，故B正确；因速度是矢量，故D 错误．
答案：ABC
8．如图甲所示，一个质量为m、电荷量为q的圆环在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于匀强磁场中(不计空气阻力)，现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示．则以下圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功W正确的是(重力加速度为g)()
图甲图乙
A．圆环带负电，B＝mg q v0
B．圆环带正电，B＝2mg q v0
C．圆环带负电，W＝3
4m v
2
D．圆环带正电，W＝3
4m v
2
答案：B
9.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()
A．滑块受到的摩擦力不变
B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D．B很大时，滑块可能静止于斜面上
解析：根据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，C对．随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，A错．B越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，B错．由于开始时滑块由静止下滑，故其开始时不受洛伦兹力，故B再大，滑块也不可能静止在
斜面上，D错．
答案：C
10.一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁感线方向垂直纸面向里，如图所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦．让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？
解析：小环沿棒下滑，对环进行受力分析可知，当环对棒的作用力为零时如图所示，其所受洛伦兹力大小F洛＝q v B，方向垂直于棒斜向上，应有F洛＝mg cos θ，得
v＝mg cos θ
qB.
情感语录
1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力
2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己
3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用
4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕
5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在
6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你
7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾
8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字
9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你
10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了
11.如此情深，却难以启齿。

其实你若真爱一个人，内心酸涩，反而会说不出话来
12.生命中有一些人与我们擦肩了，却来不及遇见；遇见了，却来不及相识；相识了，却来不及熟悉，却还要是再见
13.对自己好点，因为一辈子不长；对身边的人好点，因为下辈子不一定能遇见
14.世上总有一颗心在期待、呼唤着另一颗心
15.离开之后，我想你不要忘记一件事：不要忘记想念我。

想念我的时候，不要忘记我也在想念你
16.有一种缘分叫钟情，有一种感觉叫曾经拥有，有一种结局叫命中注定，有一种心痛叫绵绵无期
17.冷战也好，委屈也罢，不管什么时候，只要你一句软话，一个微笑或者一个拥抱，我都能笑着原谅
18.不要等到秋天，才说春风曾经吹过;不要等到分别，才说彼此曾经爱过
19.从没想过，自己可以爱的这么卑微，卑微的只因为你的一句话就欣喜不已
20.当我为你掉眼泪时，你有没有心疼过。