高中物理专题训练洛伦兹力
2025届高考物理一轮复习专题卷： 安培力与洛伦兹力(含解析)
2025届高考物理一轮复习专题卷： 安培力与洛伦兹力一、单选题1．如图所示，一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是( )A.B.C.D.2．速度选择器是质谱仪的重要组成部分，工作时电场和磁场联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。
下列结构能成为速度选择器的是( )A. B.C. D.3．图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。
定子是仅匝数n 不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O 的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O 点的条形磁铁，绕O 点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。
不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是( )12n nA.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等4．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。
按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。
下列说法正确的是( )A.未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B.未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用5．如图所示，为高中物理实验室常用的磁电式电流表的内部结构，基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈，其物理原理就是通电线圈因受安培力而转动。
电流表的两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。
关于磁电式电流表，下列说法正确的是( )A.铁质圆柱内部磁感应强度为零B.线圈的磁通量始终为零C.线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈转动D.电流不为零，线圈停止转动后不再受到安培力6．如图所示，一段长方体金属导电材料，左右两端面的边长为a 和b 内有带电量为的自由电子，已知该导电材料单位体积内自由电子数为n ；导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度为B 。
新课标高二物理下学期期末考试分类汇编洛伦兹力(含答案及解析)
新课标高二物理下学期期末考试分类汇编：专题02 洛伦兹力一、洛伦兹力的方向1．（2022·湖南·高二学业考试）甲、乙两个质量和电荷量都相同的带正电的粒子（重力及粒子之间的相互作用力不计），分别以速度v 甲和v 乙垂直磁场方向射入匀强磁场中，且甲乙>v v （下列各图中的v 表示粒子射入磁场的方向），则甲乙两个粒子的运动轨迹正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】CD ．根据左手定则可判断带正电的粒子在磁场中向上偏转，选项CD 错误； AB ．根据洛伦兹力提供向心力有2v qvB m R= 解得mv R qB= 由于甲乙>v v ，则R R >甲乙选项A 正确，B 错误。
故选A 。
2．（2022·黑龙江·嫩江市第一中学校高二期中）下列各图中标出了磁场B 和正电荷运动速度v 的方向，该时刻粒子所受洛伦兹力沿纸面向右的是（ ）A ．B ．C．D．【答案】D【解析】A．由左手定则可知洛仑兹力方向垂直纸面向里，故A错误；B．带电粒子运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，故B错误；C．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向左，故C错误；D．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向右，故D正确。
故选D。
3．（2022·安徽·安庆市第二中学高二期中）在地球赤道上，某放射源产生的一束β粒子（即电子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束β粒子的运动轨迹将（）A．向东偏转B．向西偏转C．向南偏转D．向北偏转【答案】A【解析】赤道处的磁场方向从南向北，带负电的β粒子沿竖直向上的方向射出，根据左手定则可知其运动轨迹将向东偏转。
故选A。
4．（2022·广东韶关实验中学高二阶段练习）下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是（）A．洛伦兹力方向竖直向下B．洛伦兹力方向垂真纸面向里C．粒子带负电D．洛伦兹力方向垂直纸面向外【答案】BD【解析】A ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向里，大拇指向上，即洛伦兹力方向竖直向上，故A 错误；B ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向上，手心向左，大拇指指向里，所以洛伦兹力方向垂真纸面向里，故B 正确；C ．根据左手定则，手心向外，大拇指指向上，四指指向与速度方向相同，所以粒子带正电，故C 错误；D ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向上，所以大拇指指向外，所以洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D 正确。
高考物理一轮复习专项训练—洛伦兹力与现代科技(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—洛伦兹力与现代科技（含解析）1．关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是()A．图a速度选择器中筛选出的粒子沿着PQ做匀加速直线运动B．图b回旋加速器接入的工作电源是直流电C．图c是质谱仪的主要原理图，其中11H、21H、31H在磁场中偏转半径最大的是31HD．图d是磁流体发电机，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且A板电势高2.(2021·福建卷·2)一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示．一质子(11H)以速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动．下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是(所有粒子均不考虑重力的影响)()A ．以速度v 02射入的正电子(01e) B ．以速度v 0射入的电子(0－1e) C ．以速度2v 0射入的核(21H) D ．以速度4v 0射入的α粒子(42He)3．(2023·江苏省昆山中学模拟)自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车轮的运动速率．如图甲所示，一块磁体安装在前轮上，轮子每转一圈，磁体就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压．如图乙所示，电源输出电压为U 1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U 2(前表面的电势低于后表面的电势)．下列说法中错误的是( )A ．图乙中霍尔元件的载流子带负电B ．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小C ．若传感器的电源输出电压U 1变大，则U 2变大D ．若自行车的车速越大，则U 2越大4．(2023·江苏常州市模拟)如图所示，电荷量相等的两种离子氖20和氖22先后从容器A 下方的狭缝S 1飘入(初速度为零)电场区，经电场加速后通过狭缝S 2、S 3垂直于磁场边界MN 射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，离子经磁场偏转后轨迹发生分离，最终到达照相底片D 上．不考虑离子间的相互作用，则( )A．静电力对每个氖20和氖22做的功不相等B．氖22进入磁场时的速度较大C．氖22在磁场中运动的半径较小D．若加速电压发生波动，两种离子打在照相底片上的位置可能重叠5．(2023·江苏省高三月考)劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器(如图甲所示)，其原理如图乙所示，加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，现对氚核(31H)加速，所需的高频电源的频率为f，已知元电荷为e，下列说法正确的是()A．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B．高频电源的电压越大，氚核最终射出回旋加速器的速度越大C．氚核的质量为eB2πfD．该回旋加速器接频率为f的高频电源时，也可以对氦核(42He)加速6．(2023·浙江省柯桥中学模拟)在实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：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Q等于单位时间通过横截面的导电液体的体积．空间有垂直纸面向里且磁感应强度大小为B的匀强磁场，并测出M、N间的电压U，则下列说法正确的是()A．正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的B．容器内液体的流速为v＝UBdC ．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D ．污水流量为Q ＝πUd2B7.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC 板间，虚线中间不需加电场，带电粒子从P 0处以速度v 0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关B ．带电粒子每运动一周被加速一次C ．带电粒子每运动一周P 1P 2等于P 2P 3D ．加速电场方向需要做周期性的变化8.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为( )A ．11B ．12C ．121D ．1449.磁流体发电机的原理如图所示．将一束等离子体连续以速度v 垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，可在相距为d 、正对面积为S 的两平行金属板间产生电压．现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极．等离子体稳定时在两金属板间均匀分布，电阻率为ρ.忽略边缘效应，不计离子的重力及离子间相互作用，下列说法正确的是()A．上板为正极，a、b两端电压U＝Bd vB．上板为负极，a、b两端电压U＝Bd2vρSRS＋ρdC．上板为正极，a、b两端电压U＝Bd v RSRS＋ρdD．上板为负极，a、b两端电压U＝Bd v RSRd＋ρS10．(多选)“天问一号”火星探测器由地火转移阶段进入火星俘获阶段后，环绕火星飞行三个月，反复对首选着陆区进行预先探测．“天问一号”环绕器携带磁强计等探测仪器．目前有一种磁强计，用于测定磁场的磁感应强度，原理如图所示．电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位长度中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N分别与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则关于磁感应强度的大小和电极M、N的正负说法正确的是()A．M为正、N为负B．M为负、N为正C ．磁感应强度的大小为neUaID ．磁感应强度的大小为nebUI11．如图为某种质谱仪的示意图，该质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．静电分析器通道中心轴线的半径为R ，通道内存在均匀辐向电场；磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外．质子和待测未知粒子x 先后从静止开始经加速电压为U 的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P 点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C 、D 点．已知质子质量为m 、电荷量为q ，粒子x 的电荷量是质子的2倍，PC ＝2R ，PD ＝22R .求：(1)静电分析器中心轴线处的电场强度大小E ；(2)磁感应强度大小B ； (3)粒子x 的质量M .12．(多选)图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并与高频电源相连．带电粒子从静止开始运动的速率v 随时间t 变化如图乙，已知t n 时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是( )A ．t 3－t 2＝t 2－t 1＝t 1B ．v 1∶v 2∶v 3＝1∶2∶3C ．粒子在电场中的加速次数为v n 2v 12D ．同一D 形盒中粒子的相邻轨迹半径之差保持不变1．C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.B7．B [带电粒子只有经过AC 板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次，电场的方向没有改变，则在AC 间加速，电场方向不需要做周期性的变化，故B 正确，D 错误；根据q v B ＝m v 2r 和nqU ＝12m v 2(n 为加速次数)，联立解得r ＝2nmqU Bq ，可知P 1P 2＝2(r 2－r 1)＝2(2－1)2mqU Bq ，P 2P 3＝2(r 3－r 2)＝2(3－2)2mqU Bq，所以P 1P 2≠P 2P 3，故C 错误；当粒子从D 形盒中出来时，速度最大，根据r ＝m vBq 知加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸有关，故A 错误．]8．D [由qU ＝12m v 2得带电粒子进入磁场的速度为v ＝2qUm，结合带电粒子在磁场中运动的轨迹半径R ＝m v Bq ，联立得到R ＝1B2mUq，由题意可知，该离子与质子在磁场中具有相同的轨道半径和电荷量，故该离子和质子的质量之比m 离子m 质子＝144，故选D.]9．C [根据左手定则可知，等离子体射入两金属板之间时，正离子偏向a 板，负离子偏向b 板，即上板为正极；稳定时满足U ′d q ＝Bq v ，解得U ′＝Bd v ；根据电阻定律可知两金属板间的电阻为r ＝ρdS ，根据闭合电路欧姆定律有I ＝U ′R ＋r ，a 、b 两端电压U ＝IR ，联立解得U ＝Bd v RSRS ＋ρd，故选C.]10．BD [由左手定则可知，金属中的自由电子所受洛伦兹力方向指向M ，则电子偏向M ，即M 为负、N 为正，选项A 错误，B 正确；当达到平衡时有U a e ＝e v B ，I ＝Δq Δt ＝ab v Δt ·ne Δt ＝n v eab ，联立解得B ＝nebUI ，选项D 正确，C 错误．]11．(1)2U R (2)1R2mUq(3)4m 解析 (1)设质子加速后的速度为v 1，根据动能定理有qU ＝12m v 12，在通道内，静电力提供向心力，有qE ＝m v 12R ，联立解得E ＝2UR；(2)设质子在磁场中运动的半径为r 1，则有PC ＝2r 1又PC ＝2R ，可得r 1＝R ，在磁场中，洛伦兹力提供向心力， 有q v 1B ＝m v 12r 1，联立解得B ＝1R2mUq(3)设未知粒子x 在磁场中运动的半径为r 2，则有 PD ＝2r 2，又PD ＝22R ， 可得r 2＝2R设未知粒子x 加速后的速度为v 2，则有2qU ＝12M v 22,2q v 2B ＝M v 22r 2联立解得：M ＝4m .12．AC [粒子在磁场中做匀速圆周运动，由q v B ＝m v 2r ，可得r ＝m v qB ，粒子运动周期为T ＝2πrv＝2πmqB，故周期与粒子速度无关，每运动半周被加速一次，可知t 3－t 2＝t 2－t 1＝t 1，A 正确；粒子被加速一次，动能增加qU ，被加速n 次后的动能为12m v n 2＝nqU ，可得v n ＝2nqUm，故速度之比为v 1∶v 2∶v 3＝1∶2∶3，B 错误；由B 的分析可得12m v 12＝qU ，12m v n 2＝nqU ，联立解得n ＝v n 2v 12，故粒子在电场中的加速次数为v n 2v 12，C 正确；由A 的分析可得r ＝m vqB ，由B的分析可知v 3－v 2≠v 2－v 1，故r 3－r 2≠r 2－r 1，即同一D 形盒中粒子的相邻轨迹半径之差会改变，D 错误．]。
高考物理磁场精讲精练洛伦兹力典型习题
洛伦兹力典型习题1．(多选)如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB 时，发现射线的径迹向下偏，则( )A ．导线中的电流从A 流向B B ．导线中的电流从B 流向AC ．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB 中的电流方向来实现D ．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关解析：选BC.由于AB 中通有电流，在阴极射线管中产生磁场，电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转，由左手定则可知，阴极射线管中的磁场方向垂直纸面向里，所以根据安培定则，AB 中的电流从B 流向A.当AB 中的电流方向变为从A 流向B 时，则AB 上方的磁场方向变为垂直纸面向外，电子所受的洛伦兹力变为向上，电子束的径迹变为向上偏转．选项B 、C 正确．2．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )A ．轨道半径减小，角速度增大B ．轨道半径减小，角速度减小C ．轨道半径增大，角速度增大D ．轨道半径增大，角速度减小解析：选D.因洛伦兹力不做功，故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后，其速度大小不变，由r ＝mv qB 知，轨道半径增大；由角速度ω＝vr知，角速度减小，选项D 正确．3．如图所示，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2m B ．qBRmC.3qBR2mD.2qBRm解析：选B. 如图所示，粒子做圆周运动的圆心O 2必在过入射点垂直于入射速度方向的直线EF 上，由于粒子射入、射出磁场时运动方向间的夹角为60°，故圆弧ENM 对应圆心角为60°，所以△EMO 2为等边三角形．由于O 1D ＝R2，所以∠EO 1D ＝60°，△O 1ME 为等边三角形，所以可得到粒子做圆周运动的半径EO 2＝O 1E ＝R ，由qvB ＝mv 2R ，得v ＝qBRm，B 正确．4．如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S ′孔打在MN 板上的P 点．则( )A ．该粒子一定带负电B ．a 极板电势一定比b 极板高C ．到达P 点粒子的速度大小与a 、b 间电、磁场强弱无关D ．带电粒子的qm比值越大，PS ′间距离越大解析：选B.粒子在MN 右侧的磁场中向上偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A 错误；由左手定则可知，粒子在选择器中受向上的洛伦兹力，此时粒子受力平衡，电场力的方向向下，所以电场强度的方向也向下，a 极板电势一定比b 极板高，故B 正确；由qE ＝qvB ab 可知，粒子的速度v ＝EB ab ，到达P 点粒子的速度大小与a 、b 间电、磁场强弱有关，故C 错误；由洛伦兹力提供向心力得qvB ＝mv 2r ，则q m ＝vBr ，知比荷越大，r 越小，PS ′间距离越小，故D 错误．5．如图所示，沿x 方向有界、沿y 方向无界的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向内，大量的速率不同的电子(不计重力)从O 点沿x 轴正方向进入磁场，最终离开磁场．下列判断正确的是( )A ．所有的电子都向x 轴下方偏转B ．所有的电子都做类平抛运动C ．所有的电子在磁场中运动时速度不变D ．只要是速率不同的电子，它们在磁场中运动的时间就一定不同解析：选A.根据左手定则，可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以所有的电子都向x 轴下方偏转，A 正确．电子在磁场中做匀速圆周运动，B 错误．洛伦兹力对电荷不做功，所有的电子在磁场中运动时速度大小不变，但方向时刻改变，C 错误．电子的速度不同，所有电子在磁场旋转半个圆周后射出磁场，t ＝T 2＝πmBq都相同，它们运动的时间都相同，D 错误．6．如图，ABCD 是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A 、D 射入磁场，均从C 点射出，则它们的速率v 甲∶v 乙和它们通过该磁场所用时间t 甲∶t 乙的值分别为( )A ．1∶1 2∶1B ．1∶2 2∶1C ．2∶1 1∶2D ．1∶2 1∶1解析：选B.带电粒子在电场中加速有qU ＝12mv 2，带电粒子在磁场中偏转有qvB ＝m v 2R ，联立解得v ＝2UBR ，即v ∝1R ，故v 甲v 乙＝R 乙R 甲＝12；甲粒子在磁场中偏转用时t 甲＝πR 甲2v 甲，乙粒子在磁场中偏转用时t 乙＝πR 乙v 乙可得，t 甲t 乙＝R 甲v 乙2R 乙v 甲＝21.由以上分析计算可知选项B 正确． 7．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A 、C 板间，带电粒子从P 0处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器．下列说法正确的是( )A ．带电粒子每运动一周被加速一次B ．P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸无关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化解析：选A.由图可知带电粒子每运动一周被加速一次，加速电场方向不需要做周期性变化，A 正确，D 错误．由动能定理得nqU ＝12mv 2，又qBv ＝m v 2R ，可得R ＝1B2nmUq，R 与加速次数不成正比，故B 错误．最大动能为E k ＝(qBR 0)22m，R 0为D 形盒半径，可知C 错误．8．(多选)如图所示，带正电的A 粒子和B 粒子先后以同样大小的速度从宽度为d 的有界匀强磁场的边界上的O 点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场，又都恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是( )A ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是13B ．A 、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是32＋3C ．A 、B 两粒子m q 之比是13D ．A 、B 两粒子m q 之比是32＋3解析：选BD.由题意知，粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力，根据Bqv ＝m v 2r ，得r ＝mvBq .由几何关系可得，对粒子B ：r B cos 60°＋r B ＝d ，对粒子A ：r A cos 30°＋r A ＝d ，联立解得r A r B ＝32＋3，所以A错误，B 正确．再根据r ＝mv Bq ，可得A 、B 两粒子m q 之比是32＋3，故C 错误，D 正确．9．如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN 为理想边界，磁感应强度分别为B 1、B 2.一个质量为m 、电荷量为e 的电子从MN 上的P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1中，其运动轨迹为图中虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是( )A ．电子的运行轨迹为PENCMDPB ．电子运行一周回到P 用时为T ＝2πmB 1eC ．B 1＝2B 2D ．B 1＝4B 2解析：选C.根据左手定则可知：电子从P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为PDMCNEP ，故A 错误；电子在整个过程中，在匀强磁场B 1中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场B 2中运动半个周期，所以T ＝2πm B 1e ＋πmB 2e ，故B 错误；由图象可知，电子在匀强磁场B 1中运动半径是在匀强磁场B 2中运动半径的一半，根据r ＝mvBe 可知，B 1＝2B 2，故C 正确，D 错误．10．(多选)如图所示，宽度为d 的双边界有界磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.一质量为m 、带电荷量为＋q 的带电粒子(不计重力)从MN 边界上的A 点沿纸面垂直MN 以初速度v 0进入磁场．已知该带电粒子的比荷q m ＝v 02Bd，其中A ′为PQ 上的一点，且AA ′与PQ 垂直．则下列判断正确的是( )A ．该带电粒子进入磁场后将向下偏转B ．该带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为2dC ．该带电粒子打在PQ 上的点与A ′点的距离为3dD ．该带电粒子在磁场中运动的时间为πd3v 0解析：选BD.由左手定则知，该带电粒子进入磁场后将向上偏转，故A 错误．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv 0B ＝m v 20R ，解得R ＝mv 0qB ，又因为带电粒子的比荷q m ＝v 02Bd ，则有R ＝2d ，故B 正确．由几何关系可知，该带电粒子打在PQ 上的点与A ′点的距离为s ＝R(1－cos 30°)＝2d ×⎝ ⎛⎭⎪⎫1－32＝(2－3)d ，故C 错误．由图可知，该带电粒子在匀强磁场中运动的圆心角为θ＝π6，所以粒子在磁场中运动的时间t ＝2πm qB ×112＝πd3v 0，故D 正确．11．如图所示，在平面直角坐标系xOy 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m ＝5.0×10－8kg 、电荷量为q ＝1.0×10－6C 的带电粒子．从静止开始经U 0＝10 V 的电压加速后，从P 点沿图示方向进入磁场，已知OP ＝30 cm ，(粒子重力不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P 点时速度v 的大小；(2)若磁感应强度B ＝2.0 T ，粒子从x 轴上的Q 点离开磁场，求OQ 的距离； (3)若粒子不能进入x 轴上方，求磁感应强度B ′满足的条件． 解析：(1)对带电粒子的加速过程，由 动能定理qU ＝12mv 2代入数据得：v ＝20 m/s(2) 带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：qvB ＝mv 2R 得R ＝mv qB代入数据得：R ＝0.50 m 而OPcos 53°＝0.50 m故圆心一定在x 轴上，轨迹如图甲所示． 由几何关系可知：OQ ＝R ＋Rsin 53° 故OQ ＝0.90 m(3)带电粒子不从x 轴射出(如图乙)，由几何关系得： OP ＞R ′＋R ′cos 53°① R ′＝mv qB ′②由①②并代入数据得：B ′＞163 T ＝5.33 T(取“≥”照样给分)答案：(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B ′＞5.33 T12．如图所示，一个带负电的粒子沿磁场边界从A 点射出，粒子质量为m 、电荷量为－q ，其中区域Ⅰ、Ⅲ内的匀强磁场宽为d ，磁感应强度为B ，垂直纸面向里，区域Ⅱ宽也为d ，粒子从A 点射出后经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A 点，不计粒子重力．(1)求粒子从A 点射出到回到A 点经历的时间t ；(2)若在区域Ⅱ内加一水平向左的匀强电场且区域Ⅲ的磁感应强度变为2B ，粒子也能回到A 点，求电场强度E 的大小；(3)若粒子经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后返回到区域Ⅰ前的瞬间使区域Ⅰ的磁场反向且磁感应强度减半，则粒子的出射点距A 点的距离为多少？解析：(1)因粒子从A 点出发，经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A 点，由对称性可知粒子做圆周运动的半径为r ＝d由Bqv ＝m v 2r 得v ＝Bqdm所以运动时间为t ＝2πr＋2d v ＝2πm＋2mBq .(2)在区域Ⅱ内由动能定理得 qEd ＝12mv 21－12mv 2由题意知在区域Ⅲ内粒子做圆周运动的半径仍为r ＝d 由2Bqv 1＝m v 21r 得v 1＝2Bqd m联立解得E ＝3dqB22m.(3)改变区域Ⅰ内磁场后，粒子运动的轨迹如图所示．由12Bqv ＝m v2R 得R ＝2d 所以OC ＝R 2－d 2＝3d粒子出射点距A 点的距离为s ＝r ＋R －OC ＝(3－3)d. 答案：(1)2πm＋2m Bq (2)3dqB 22m(3)(3－3)d高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理专题训练洛伦兹力
飞离桌子边缘 A ，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为
t 1，水平射程为
x1，着地速度大小为 v1 ；若撤去磁场而其余条件不变时，小球飞行的时间为
t 2，水平射程为 x2，着地速度大小为 v 2.则( )
A． x1> x 2 B． t1 > t2 C． v1> v2 D ．v1＝ v2
8. 如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．
纸面向里．
4. 【答案】 A
【解析】血液中的粒子在磁场的作用下会在
B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为
μ 的水平面向左运动，
D ． 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
则( )
9. 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
2. （多选）如图所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙
绝缘细直杆，有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。
D ． 若另加一个电场强度大小为
，方向竖直向上的匀强电场，物体将
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 N/C ，现
有一个质量为 m ＝ 2 × 1－0 6kg ，电荷量 q ＝ 2 × 1－0 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
磁场对运动电荷的作用力
1. 质量为 m 、带电荷量为 q 的小物块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下
滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为
B ，如图所
示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的
是（ ）
高二物理洛仑兹力专题训练-有答案、精心总结
洛仑兹力练习题1.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大、磁感应强度为B)，一个+q质量为m的粒子以速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t1; 一个-q质量为m的粒子以相同速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t2;则t1和t2时间之比为（不计粒子的重力）（）A．1∶1B．1∶C．1∶2D．2∶12.如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)()3.如图所示垂直纸面向里的有界匀强磁场的宽度为d，在纸面内，相同的带正电的粒子（不计重力）从左边界的A点以大小相同的初速度，沿各种方向垂直射入磁场，有些粒子从右边界射出磁场，有些粒子从左边界射出磁场。
已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，且R=d，下列说法中正确的是（）4.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间△t从C点射出磁场，与水平方向成60°角。
现将带电粒子的速度变为v/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）5.如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.m a＞m b＞m cB.m b＞m a＞m cC.m c＞m a＞m bD.m c＞m b＞m a##6.三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为（ ）A ．3：2：1B ．1：：C ．1：1：1D ．1：2：37.如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．F 处有一粒子源，沿FG 方向发射出大量带正电荷q 的同种粒子，粒子质量为m ，粒子的初速度v0大小可调，则下列说法正确的是( )多选A ．若粒子能到达EG 边界，则粒子速度越大，从F 运动到EG 边的时间越长B ．无论v0取何值，粒子都无法到达E 点C ．能到达EF 边界的所有粒子所用的时间均相等D ．粒子从F 运动到EG 边所用的最长时间为qB m 658.在一个边长为a 的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，一质量为m 、电荷量为+q 的带正电粒子沿AB 边射入磁场中，为使该粒子能从BC 边射出，带电粒子的初速度大小至少为 。
洛伦兹力 练习 高中物理新鲁科版选择性必修第二册(2022年)
1.2洛伦兹力一、单选题1.空间存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，图中的正方形abed为其边界。
一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射人磁场，速度方向与ad边夹角θ=30∘，已知程子质量为m，电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计，则()A. 粒子在磁场中运动的最长时问间为4πm3qBB. 从bc边射出的粒子在磁场中的运动时间都相等C. 入射速度越大的粒子，在磁场中的运动时间越长D. 运动时间相同的粒子，在磁场中的运动轨连可能不同2.如图所示，圆心角为900的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。
现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度大小先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a 从M点射出，粒子b从N点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。
下列说法正确的是（）A. 粒子a带正电，粒子b带负电B. 粒子a、b的加速度大小之比为1：5C. 粒子a、b的角速度之比为1：5D. 粒子a在磁场中运动时间较短3.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab⌢为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。
一束质量均为m、带电荷量均为−q(q>0)、速率不同的粒子流，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场。
不计粒子之间的相互作用。
粒子在磁场中运动的最短时间为（）A. 4πm3qB B. 2πm3qBC. πm3qBD. πm4qB4.空间存在方向竖直向下的匀强磁场。
在光滑绝缘的水平桌面上，绝缘细绳系一带负电小球，小球绕绳的固定端点O沿顺时针方向做匀速圆周运动，如图所示。
若小球运动到M点时，细绳突然断开，则小球可能出现的运动情况是A. 小球仍沿顺时针方向做匀速圆周运动，但圆的半径变大B. 小球仍沿顺时针方向做匀速圆周运动，但圆的半径变小C. 小球将沿逆时针方向做匀速圆周运动，圆的半径不变D. 小球将沿切线方向做直线运动5.如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则()比荷均为qmA. 粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B. 粒子在磁场中运动的最长时间为2πm3qBC. 粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D. 粒子在磁场中运动的最长路程为4√3πL96.如图所示，1圆形区域AOB内存在垂直纸面向内的匀强磁场，AO和BO是圆的两条相互垂直的半径，4一带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点(C点为AB弧上任意一点)平行于AO方向进入磁场，则A. 粒子带负电B. 该粒子从OB之间某点离开磁场C. 该粒子仍然从B点离开磁场D. 入射点C越靠近B点，粒子运动时间越长7.如图平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则下列判断错误的是()A. 该粒子带负电B. A点与x轴的距离为mv2qBC. 粒子由O到A经历时间t=πm3qBD. 运动过程中粒子的速度不变8.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两条虚线所示，下列表述正确的是()A. M带正电，N带负电B. M的速率大于N的速率C. 洛伦兹力对M、N做正功D. M的运行时间大于N的运行时间如图所示，在水平面内存在半径为2R和半径为R两个同心圆，半径为R的小圆和半径为2R的大圆之间形成一环形区域，小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场．小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为B.位于圆心处的粒子源S沿水平面向各个方向发射速率为qBRm的正粒子，粒子的电荷量为q、质量为m，为了将所有粒子束缚在半径为2R的圆形区域内，环形区域磁感应强度大小至少为()A. BB. 45B C. 53B D. 43B9.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为−q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足()A. B>√3mv3aq B. B<√3mv3aqC. B>√3mvaqD. B<√3mvaq二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）10.如图所示，一矩形匀强磁场区域abcd，ab=2L，bc=L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，从cd中点P射入一速度大小为v、方向与dc边成45°角的带电粒子，恰好从ab边的中点N射出磁场，不考虑重力对带电粒子的影响，则下列说法正确的是A. 带电粒子带负电B. 带电粒子的运动半径为√2L2C. 带电粒子的比荷为√2vBLD. 带电粒子在磁场中的运动时间为√2πL2v11.如图，半径为R的四分之一圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，力向垂直纸面向里，半径OA水平。
高二物理洛伦兹力公式与方向试题答案及解析
高二物理洛伦兹力公式与方向试题答案及解析1.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线的正上方处有一电子初速度v，其方向与电流方向相同，以后电子将（）A．沿路径a运动，曲率半径变小B．沿路径a运动，曲率半径变大C．沿路径b运动，曲率半径变小D．沿路径b运动，曲率半径变大【答案】D【解析】水平导线中通有稳定电流I，根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里，导线下方的磁场方向向外，由左手定则判断可知，导线上面的电子所受的洛伦兹力方向身向上，则电子将沿b轨迹运动，其速率v不变，而离导线越远，磁场越弱，磁感应强度B越小，由公式可知，电子的轨迹半径逐渐增大，故轨迹不是圆，故D正确。
【考点】考查了带电粒子在磁场中的运动，安培定则2.某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（）A．B．C．-D．+【答案】D【解析】根据光电效应方程得，EKm =hν-W．根据洛伦兹力提供向心力，有：evB＝，最大初动能EKm＝mv2 该光波的频率：v＝ +,D正确。
【考点】本题考查光电效应、洛伦兹力提供向心力。
3.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则（）A．a先回到出发点B．b先回到出发点C．a、b同时回到出发点D．不能确定【答案】C【解析】电子在磁场中只受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，故有，解得粒子在磁场中的运动周期与粒子的运动速度无关，所以只有选项C正确；【考点】带电粒子在磁场中的运动4. 如图为一个质量为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，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（ ）【答案】AD【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，A 、当qvB=mg 时，小环做匀速运动，此时图象为A ，故A 正确；B 、当qvB ＜mg 时，F N =mg-qvB 此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t 图象的斜率应该逐渐增大，故BC 错误．D 、当qvB ＞mg 时，F N =qvB-mg ，此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg 时，小环开始做匀速运动，故D 正确； 故选AD【考点】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v-t 图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识．5. 如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有( )A ．A 端接的是高压直流电源的负极B ．A 端接的是高压直流电源的正极C ．C 端是蹄形磁铁的S 极D ．C 端是蹄形磁铁的N 极【答案】AD【解析】阴极射线管电子从A 极射向B 极，电子带负电，可以判断A 、B 所接电源的极性．如图，电子从A 极射向B 极，电子带负电，则B 端应接正极，A 端应接负极。
最新【通用版】高考物理考前专题训练《洛伦磁力、带电粒子在匀强磁场中的运动》(含答案)
【通用版】高考物理考前专题训练（含解析）专 题一：洛伦磁力、带电粒子在匀强磁场中的运动1．（多选）如图，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B ；一群电子以不同速率v 从边界上P 点以相同的方向射入磁场。
其中某一速率为v 0电子从Q 点射出。
已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断A ．该匀强磁场的方向垂直纸面向里B ．所有电子在磁场中的轨迹相同C ．速率大于v 0的电子在磁场中运动时间长D ．所有电子的速度方向都改变了2θ 【答案】AD【解析】由左手定则可知，该匀强磁场的方向垂直纸面向里，A 选项正确；由qvB ＝mv 2R 得R ＝mvqB ，可知所有电子在磁场中的轨迹不相同，B 选项错误；由电子在磁场中运动周期T ＝2πR v 得T ＝2πmqB ，电子在磁场中运动时间t ＝2θ2πT ＝2θmqB，所以所有电子在磁场中的运动时间都相同，C 选项错误；所有电子偏转角度相同，所有电子的速度方向都改变了2θ，D 选项正确。
7．为了科学研究的需要，常常将质子（11H ）和α粒子（42He ）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场（偏转磁场）中，磁感应强度大小为B 。
如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同，如图中虚线所示，偏转磁场也相同。
比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E H 和E α、运动的周期T H 和T α的大小，有A ．E H ＝E α，T H ＝T αB ．E H ＝E α，T H ≠T αC ．E H ≠E α，T H ＝T αD ．E H ≠E α，T H ≠T α 【答案】B8．如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。
已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。
不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A ．2B ． 2C ．1D ．22【答案】D【解析】设粒子在铝板上方和下方的速率及轨道半径分别为v 1、v 2及R 1、R 2。
洛伦兹力 同步训练—高二物理人教版(2019)选择性必修第二册
人教版（2019）： 选择性必修第二册 洛伦兹力 同步训练一．选择题（共16小题） 1．图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是（ ）A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹2．关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的说法正确的是（ ）A ．洛伦兹力与速度在一条直线上B ．洛伦兹力可以改变速度方向C ．洛伦兹力可以使速度增加D ．洛伦兹力可以使速度减小•3．以下说法正确的是（ ）A ．运动电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力B ．运动电荷在电场中不一定受到电场力C ．运动的点在磁场中未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零D ．运动的电荷在电场中未受到电场力，该处的电场强度不 一定为零4．如图所示，△ABC 为一等腰直角三角形（底边AB 水平），过A 、B两点放有垂直于纸面的直导线，电流方向垂直纸面向外，每根导线产生的磁场在C 点的磁感应强度大小都是B 0，某时刻有一电子（质量为m ，电荷量为e ）正好经过C 点，速度大小为v ，方向垂直纸面向外，则电子此时所受的洛伦兹力为（ ）A ．0B ．0evB 2，竖直向下C ．2evB 0，竖直向下D ．0evB 2,竖直向上 5．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F 的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段（ ）A ．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B ．甲、乙两物块间的摩擦力不变C ．甲、乙向左运动的加速度不断减小D ．甲对乙的压力不断减小6．如图所示，光滑的水平面上有竖直向下的匀强磁场，水平面上平放着一个试管，试管内壁光滑，底部有一个带电小球。
现在对试管施加一个垂直于试管的水平拉力F ，在拉力F 作用下，试管向右做匀速运动，带电小球将从管口飞出。
洛伦兹力专题训练及答案
洛伦兹力训练1．标明下列图中洛伦兹力的方向．2．有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（BD ）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．（2008•广东模拟）有关洛伦兹力和安培力的描述，不正确的是（B ）A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用B．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行C．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现D．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力与运动方向垂直且不做功4．（2005•普陀区二模）（B）如图所示，某空间存在着沿水平方向指向纸里的匀强磁场，磁场中固定着与水平面夹角为α的光滑绝缘斜面．一个带电小球，从斜面顶端由静止开始释放，经过时间t，小球离开了斜面．小球所带的电荷和在斜面上的运动分别是：（ C ）A．带正电，做匀加速运动B．带正电，做变加速运动C．带负电，做匀加速运动D．带负电，做变加速运动4题图5题图6题图5．如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度-时间图象可能是下列选项中的（AD ）A．B．C．D．6．（2013•浙江）在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的离子P +和P 3+，经电压为U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P +在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P +和P 3+（BCD ）A ．在内场中的加速度之比为1：1 B：1C ．在磁场中转过的角度之比为1：2D ．离开电场区域时的动能之比为1：37．（2011•湖南模拟）如图所示，在第四象限内有电场强度大小为E 的匀强电场和磁感应强度大小为B 1的匀强磁场；第一象限的某个矩形区域内，有磁感应强度大小为B 2的匀强磁场，B 1、B 2的方向均垂直纸面向里，磁场B 2的下边界与x 轴重合．一质量为m 电荷量为q 的带正电的微粒以某一速度沿与y 轴正方向成60°夹角的方向从M 点沿直线运动，经P 点进人处于第一象限内的磁场B 2区域．一段时间后，微粒经过y 轴上的N 点并与y 轴正方向成60°角的方向飞出．M 点的坐标为（0，-10cm ），N 点的坐标为（0，30cm ），不计粒子重力．则（ B ）A ．第四象限的匀强电场方向与y 轴正方向成30°角B ．带电微粒以的速度在第四象限内做匀速直线运动1E BC ．带电微粒在匀强磁场B2m D ．带电微粒在匀强磁场B 2中的运动时间为 2m 3qB8．（2012•西城区）如图所示，真空中有直角坐标系xOy，P（a，0）是x轴上的一个点，a为大于0的常数．在x≥0、y≥0的区域内存在着垂直于xOy平面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从P点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入匀强磁场中，并恰（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）带电粒子在磁场中的运动时间t．9、如图所示，在直角区域aob内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一电子（质量为m、电荷量为e）从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与边界ob成30°角．求：（1）电子射出磁场所在位置（2）电子在磁砀中运动的时间．10、回旋加速器的D形盒半径为R=0.60m，两盒间距为d=0.01cm，用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV，加速电压为u=2.0×104 V，求：（1）该加速器中偏转磁场的磁感应强度B．（2）质子在D形盒中运动的时间．（3）在整个加速过程中，质子在电场中运动的总时间．（已知质子的质量为m=1.67×10-27 kg，质子的带电量e=1.60×10-19 C）11．如图所示，在光滑的水平面上有一直角坐标系Oxy．现有一个质量m=O．lkg．带电荷量q=一2×10-4C的微粒，从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入．已知在y＞0的空间内有与y轴方向平行的匀强电场，在y＜0的空间内存在方向与纸面垂直的匀强磁场．带电微粒从P1点射入电场后，经坐标（1.2，0）的P2点与x轴正方向成53°角射入y＜0的空间，最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出．（已知：sin53=0.8，cos53°=0.6）求：（2）匀强电场的电场强度E；（3）匀强磁场的磁感应强度B．12．（2013•绵阳模拟）如图所示的坐标系xOy中，x＜0，y＞0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，X轴上A点坐标为（-L，0），Y轴上B点的坐标为（0，）．有一个带正电的粒子从A点以初速度v A沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过B点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点（图中未画出）运动到坐标原点O．不计重力．求：（1）粒子在B点的速度v B是多大？（2）C点与O点的距离x c是多大？（3）匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？13．（2013•和平区二模）如图所示，在-个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I、II中，A2A4与A1A3的夹角为60°．-质量为m、带电量为+q的粒子以某-速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入II区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，（忽略粒子重力）．求：（1）画出粒子在磁场I和II中的运动轨迹；．（2）粒子在磁场I和II中的轨道半径r1和r2比值；（3）I区和II区中磁感应强度的大小．。
2024高考物理一轮复习--洛伦兹力专题
洛伦兹力一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力(1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。
(2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导体在磁场中所受的安培力是导体中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质。
2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。
(2)洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。
3．洛伦兹力的大小(1)当v与B成θ角时：F＝qvBsinθ(2)当v⊥B时：F＝qvB(3)当v∥B时：F＝0二、对洛伦兹力的理解和应用1．洛伦兹力的特点(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷。
(2)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。
(3)洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力一定不做功。
2．与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力。
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。
三、洛伦兹力作用下带电体的运动带电体做变速直线运动时，随着速度大小的变化，洛伦兹力的大小也会发生变化，与接触面间弹力随着变化(若接触面粗糙，摩擦力也跟着变化，从而加速度发生变化)，最后若弹力减小到0，带电体离开接触面．四、带电粒子在匀强磁场中的运动1．在匀强磁场中，当带电粒子平行于磁场方向运动时，粒子做匀速直线运动．2．带电粒子以速度v 垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动． (1)洛伦兹力提供向心力：qvB ＝mv 2r .(2)轨迹半径：r ＝mvqB.(3)周期：T ＝2πr v ＝2πmqB ，可知T 与运动速度和轨迹半径无关，只和粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关．(4)运动时间：当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间t ＝θ2πT .(5)动能：E k ＝12mv 2＝p 22m ＝Bqr 22m.五、针对练习1、在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力方向的是 ( )2、(多选)核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST)，这是我国科学家率先建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置．将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为m ，电荷量均为q ，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，以下判断正确的是( )A ．甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB ，且方向水平向右B ．乙粒子受到的洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动C ．丙粒子做匀速圆周运动D ．所有粒子运动过程中动能不变3、初速度为0v 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初速度方向如图，则 ( )A ．电子将向左偏转，速率不变B ．电子将向左偏转，速率改变C ．电子将向右偏转，速率不变D ．电子将向右偏转，速率改变4、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些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。
专题9.3 洛伦兹力—高考物理一轮复习练习
专题9.3 洛伦兹力一、单选题1．如图所示，通电直导线通有竖直向上的电流，其右侧一个初速度为v的电子，沿平行于通电长直导线的方向向上射出，不计电子重力，则（）A．电子将向左偏转，速率不变B．电子将向右偏转，速率不变C．电子运动方向不变，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变2．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断正确的是（）A．B．C．D．3．某种高速带电粒子流，具有较强的穿透能力。
如图虚线为该粒子流在气泡室中穿透一张黑纸的粒子径迹照片，气泡室里有垂直纸面的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（）A．磁场方向一定垂直纸面向里B．磁场方向一定垂直纸面向外C．粒子一定从左向右穿越黑纸D．粒子一定从右向左穿越黑纸4．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L、2L和3L垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，1L与2L中的电流均为I，方向均垂直于纸面向外，3L 中的电流为2I，方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度kIBr，其中k为常数）。
某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为（）A．方向垂直纸面向里，大小为23kIveaB．方向垂直纸面向外，大小为322kIve aC ．方向垂直纸面向里，大小为32kIvea D ．方向垂直纸面向外，大小为32kIvea5．如图所示，在匀强磁场中，124112H,H,α(He)三种粒子从同一地点垂直进入磁场，1211H,H 速度方向竖直向上，42α(He)速度方向竖直向下，速率大小相等，磁场足够大，不计重力及粒子间的相互作用，则三个粒子的运动轨迹可能是（ ）A ．B ．C ．D ．6．如图所示，一个带电的物体从光滑绝缘斜面顶点静止释放，处在垂直纸面向外的磁场之中，磁感应强度为B ，斜面固定，运动一段时间，物体离开斜面，已知斜面倾角 ，离开时的速度v ，重力加速度g ，可以判断或计算出来的是（ ） A ．物体带负电 B ．物体的带电量大小 C ．物体的质量 D ．物体在斜面上运动的时间7．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环径口的带正电的小球，以速率v 沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B 随时间均匀增加的匀强磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么（ ） A ．小球对玻璃环的压力一定不断增大 B ．小球受到的磁场力一定不断增大C ．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动D ．磁场力对小球一直做负功8．如图所示，足够大的垂直纸面向里的匀强磁场中固定一光滑斜面，A 、B 叠放在斜面上，A 带正电，B 不带电且上表面绝缘。
高中物理专题训练洛伦兹力
可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故
A 正确， B 错；静电
力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故
C 错， D 正确．
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＝ .
又因为 E＝ ，所以 v ＝ .将 U＝ 300 V ， B＝ 0.06 T ， d＝ 0.05 m 代入上式， 得 v ＝10 5m/s. 即只有 速率为 10 5m/s 的电子才可以通过小孔 S.
现在给小球一个水平向右的初速度
v0 ，假设细杆足够
长，小球在运动过程中电量保持不变，杆上各处的动摩
擦因数相同，则小球运动的速度 v 与时间 t 的关系图象
可能是（ ）
A． 物体的速度由 v 减小到零的时间等于
B． 物体的速度由 v 减小到零的时间大于
C． 若另加一个电场强度大小为 做匀速运动
，方向水平向右的匀强电场，物体将
9.【答案】 20 m/s 方向与电场方向夹角 60 °斜向右上方
磁场对运动电荷的作用力
1. 质量为 m 、带电荷量为 q 的小物块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下
滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为
B ，如图所
示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的
是（ ）
A ． 小物块一定带正电荷
B． 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
D ． 若另加一个电场强度大小为
，方向竖直向上的匀强电场，物体将
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 N/C ，现
有一个质量为 m ＝ 2 × 1－0 6kg ，电荷量 q ＝ 2 × 1－0 6C 的液滴以某一速度进入该
教科版高中物理 选择性必修第二册 3. 洛伦兹力 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示，斜边长为a的等腰直角三角形MNP处于一匀强磁场中，比荷为的电子以速度从M点沿MN方向射入磁场，欲使电子能经过NP边，则磁感应强度B的取值应为（）A．B．C．D．2. 如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为d，两粒子同时由A 点出发，同时到达B点，则（）A．两粒子圆周运动的周期之比B．两粒子的质量之比C．两粒子的轨道半径之比D．两粒子的速率之比3. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限中有一半径为r＝0.1 m的圆形磁场区域，磁感应强度B＝1 T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C.现有大量质量为1×10－18kg（重力不计），电量大小为2×10－10C，速率均为2×107m/s的带负电的粒子从A处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角为θ，且0<θ<180°，则下列说法错误的是( )A．粒子的轨迹圆和磁场圆的半径相等B．这些粒子轨迹圆的圆心构成的圆和磁场圆的半径相等C．部分粒子的运动轨迹可以穿越坐标系进入第2象限D．粒子的轨迹可以覆盖整个磁场圆4. 如图所示，在一个等腰直角三角形区域ABC内（不包括边界），存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，AB＝BC＝a。
D点在BC边上距B点为，现有质量为m、电荷量为＋q的大量相同粒子以不同的速率从D点既垂直于边界BC又垂直于磁场方向射入匀强磁场，不计粒子间的相互作用及粒子重力，最后粒子都能从AB 边射出，则下列说法正确的是（）B．AB边上有粒子射出区域的长度是A．粒子速度大小可能是C．粒子在磁场中的速度偏转角可能是D．粒子在磁场中运动的最短时间是5. 下列说法正确的是（）A．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小C．由知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比D．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直。
《1.2 洛伦兹力》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_沪教版_2024-2025学年
《1.2 洛伦兹力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于洛伦兹力的叙述中，正确的是：A、洛伦兹力总是指向带电粒子的瞬时速度方向。
B、洛伦兹力只存在于磁场中运动的带电粒子之间。
C、运动的电荷在磁场中不论电荷的速度方向如何，都会受到洛伦兹力的作用。
D、洛伦兹力是使带电粒子在磁场中做圆周运动或螺旋运动的原因。
2、一质子（电荷量为e）以速度v进入垂直于其运动方向的均匀磁场中，已知磁感应强度为B，则光电受洛伦兹力的即时表达式为：A、F = evBB、F = vBeC、F = BevD、F = Bv/e3、一束带电粒子在垂直于其运动方向的磁场中运动，以下关于洛伦兹力方向的描述正确的是：A. 洛伦兹力的方向与粒子的运动方向相同B. 洛伦兹力的方向与粒子的运动方向垂直C. 洛伦兹力的方向与粒子的速度方向相同D. 洛伦兹力的方向与粒子的电荷性质有关4、一个带正电的质子在磁场中做匀速圆周运动，以下关于磁场对质子作用力的描述正确的是：A. 磁场力对质子不做功B. 磁场力使质子的动能增加C. 磁场力使质子的速度增加D. 磁场力使质子的动量改变5、一束电子束以速度(v)垂直进入匀强磁场，受到的洛伦兹力为(F)，若电子的速度提高为原来的(2)倍，则洛伦兹力变为原来的（）倍。
A、1倍B、2倍C、4倍D、1.5倍6、在地球上空某处，静止的电子沿北向南的方向进入地磁场区域，受到地磁场的洛伦兹力将使电子的运动方向（）。
A、向西偏转B、向东偏转C、向下偏转D、沿运动方向加速7、一个静止的电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用后，A、电荷的速度方向一定与磁场方向平行B、电荷的速度方向一定与磁场方向垂直C、电荷的动能一定减小D、电荷所受的洛伦兹力的方向与运动方向恒不共线二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些情况中，带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力作用？A. 带电粒子速度方向与磁场方向平行B. 带电粒子速度方向与磁场方向垂直C. 带电粒子速度方向与磁场方向成锐角D. 带电粒子速度方向与磁场方向成钝角2、在磁场中，一个电子的速度方向与磁场方向垂直，电子受到的洛伦兹力大小为(F)，若将电子的速度方向改为与磁场方向成(30∘)角，那么电子受到的洛伦兹力大小将是多少？F)A.(√32F)B.(12F)C.(√33D.(√3F)3、一质子（电荷量为+e，质量为m）在匀强磁场中做匀速圆周运动，其速度大小为v，磁感应强度大小为B。
洛伦兹力的经典例题
洛伦兹力的经典例题一、单边界磁场1．如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O 点射入磁场中，射入方向与x 轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中（ ）A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x 轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x 轴时距O 点的距离相同2． 如图直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场。
正、负电子同时从同一点O 以与MN 成30°角的同样速度v 射入磁场（电子质量为m ，电荷为e ），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？【类型题1】如图3-6-12所示，在平面直角坐标系xOy 的第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=2T ．一对电子和正电子从O 点沿纸面以相同的速度v 射入磁场中，速度方向与磁场边界0x 轴成30°，求：电子和正电子在磁场中运动的时间为多少?(正电子与电子质量为m = 9.1×10-31kg ，正电子电量为1.6×l0-19C ，电子电量为-1.6×10-19C)3. 如图所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角,若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a,则该粒子的荷质比和所带电荷的正负是（ ）A .aB 23v ,正电荷 B .aB 2v ,正电荷 C .aB 23v ,负电荷 D .aB 2v ,负电荷M4．如图3-6-9所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入充满x正半轴的磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°角．已知该粒子电量为－q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？二、双边界磁场（一）平行边界5. 三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从如图所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入强磁场,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比（）A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3【速度垂直边界】6．如图所示，比荷（荷质比）为e / m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度应满足的条件是。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁场对运动电荷的作用力
1.质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）
A．小物块一定带正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
2.（多选）如图所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙绝缘细直杆，有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。
现在给小球一个水平向右的初速度v0，假设细杆足够
长，小球在运动过程中电量保持不变，杆上各处的动摩
擦因数相同，则小球运动的速度v与时间t的关系图象
可能是（）
3.如图所示，有一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以
初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁
场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是( )
A．B/v，竖直向上 B．B/v，水平向左
C．Bv，垂直于纸面向里 D．Bv，垂直于纸面向外
4.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁
血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀
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，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运
动，电极A，B之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作
是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测
中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为
160 μV，磁感应强度的大小为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 B． 2.7 m/s，a正、b负
C． 1.3 m/s，a负、b正 D． 2.7 m/s，a负、b正
5.（多选）如图所示，质量为m，电量为q的带正电物体，在磁感应强度为
B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，
则( )
A．物体的速度由v 减小到零的时间等于
B．物体的速度由v 减小到零的时间大于
C．
若另加一个电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场，物体将
做匀速运动
D．
若另加一个电场强度大小为，方向竖直向上的匀强电场，物体将
做匀速运动
6.（多选）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，一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿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．微粒的机械能一定增加
7.（多选）如图所示，一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动，
飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为
x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场而其余条件不变时，小球飞行的时间为
t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则( )
A．x1>x2 B．t1>t2 C．v1>v2 D．v1＝v2
8.如图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?
9.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＝10N/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)。
10.如图所示，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____________．所能达
到的最大速度______________．
11.如图所示，一个质量为m带正电的带电体电荷量为
q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸
面的匀强磁场B垂直，则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________，大小v应
不小于________，若从速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩
擦力做功为________．
答案解析
1.【答案】B
【解析】已知小物块下滑某时刻对斜面作用力恰好为零，由左手定则可知小物块带负电，A错误；对小物块下滑过程加速度为a=gsinθ保持不变，所以物块做匀加速运动。
2.【答案】BD
3.【答案】C
【解析】要使电子流经过磁场时不偏转，在垂直运动方向合力必须为零，又因电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，故所受电场力方向必须垂直纸面向外，且与洛伦兹力等大，即Eq＝qvB，E＝vB；电子带负电，所以电场方向垂直于纸面向里．
4.【答案】A
【解析】血液中的粒子在磁场的作用下会在a，b之间形成电势差，当电场给粒子的力与洛伦兹力大小相等时达到稳定状态(与速度选择器原理相似)，血流速度v ＝≈1.3 m/s，又由左手定则可得a为正极，b为负极，故选A.
5.【答案】BD
6.【答案】AD
【解析】微粒进入场区后沿直线ab运动，则微粒受到的合力或者为零，或者合力方向在ab直线上(垂直于运动方向的合力仍为零)．若微粒所受合力不为零，则必然做变速运动，由于速度的变化会导致洛伦兹力变化，则微粒在垂直于运动方向上的合力不再为零，微粒就不能沿直线运动，因此微粒所受合力只能为零而做匀速直线运动；若微粒带正电，则受力分析如下图甲所示，合力不可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故A正确，B错；静电力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故C错，D 正确．
7.【答案】ABD
【解析】没有磁场时，小球飞落过程为平抛运动．当空间有匀强磁场时，分析
小球飞落过程中任一位置受力情况如右图所示．
由于时刻与瞬时速度垂直的洛伦兹力对小球竖直分运动的影响，在同样落差下
与平抛运动只受重力作用相比，小球落地时间加长，所以t1>;t2.
从洛伦兹力对水平分运动的影响可知，小球水平分速度将比平抛时加大，而且
又有t1>;t2，则必有x1>;x2.
由于洛伦兹力做功为零，而两种情况下重力对小球做功相等，所以落地速度大
小相同，即v1＝v2，当然两种情况下小球落地时速度的方向不同．
8.【答案】(1)磁场方向垂直于纸面向里(2)105m/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FE＝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：FB＝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 ＝.
又因为E ＝，所以v ＝.将U＝300 V，B＝0.06 T，d＝0.05 m代入上式，
得v＝105m/s.即只有速率为105m/s的电子才可以通过小孔S.
9.【答案】20 m/s 方向与电场方向夹角60°斜向右上方
【解析】以液滴为研究对象，分析其受力如图所示，根据三力平衡条件可知
F ＝
又∵F＝qvB
即qvB ＝
∴v ＝
＝m/s
＝20 m/s
设速度与电场E夹角为θ，则
tanθ＝＝＝，∴θ＝60°.
10.【答案】
＋
【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 ＝.
当mg＝μF N时，小球达到最大速度v m.
其中F N＝qv m B－qE，
所以mg＝μ(qv m B－qE)，
v m ＝＋.
11.【答案】水平向右，，m。