贵州省人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习
人教版物理高二选修2-1 2
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习一、单项选择题1．（2分）一个不计重力的带负电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（）A．圆弧a B．直线bC．圆弧c D．a、b、c都有可能2．（2分）如图四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是（）A．B．C．D．3．（2分）如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示．不计重力空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．甲带负电荷，乙带正电荷B．洛伦兹力对甲乙不做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间4．（2分）有两个材质不同半径相同的小球A和B，A球为铜质的，B球为玻璃材质的，两球从水平匀强磁场上方同一高度同时由静止释放，不计空气阻力，则下列说法正确地是（）A．A球通过磁场所用时间比B球所用时间短B．B球通过磁场所用时间比A球所用时间短C．A球和B球通过磁场所用时间相同D．不能比较A球和B球通过磁场所用时间的长短5．（2分）如图所示，带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则下列说法正确的是（）A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．一定有h2=h4D．一定有h1=h26．（2分）如图所示匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动方向平行，则该电子（）A．受洛仑磁力，方向向下B．受洛仑磁力，方向向上C．不受洛仑磁力D．受洛仑磁力，方向向左7．（2分）如图所示，带负电的离子束沿图中虚线及箭头方向通过蹄形磁铁磁极间时，它的偏转方向为（）A．向上B．向下C．向N极D．向S极8．（2分）匀强磁场的方向垂直纸面向外，一带负电的粒子沿纸面在磁场内运动，速度方向如图所示，此时粒子所受洛伦兹力的方向是（）A．沿纸面向上B．沿纸面向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外9．（2分）有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（）A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行10．（2分）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．电荷在电场中不一定受电场力作用C．正电荷所受电场力方向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二、多项选择题11．（2分）在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有（）A．只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C．洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D．洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变12．（2分）下列表述正确的是（）A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律B．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力13．（2分）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F方向的是（）A．B．C．D．14．（2分）一个电子穿过某一空间而未发生偏转，以下判断正确的是（）A．此空间一定不存在磁场B．此空间一定不存在电场C．此空间可能存在均匀变化磁场D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场15．（2分）有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，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的电场方向一致D．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直三、填空题16．（4分）物理学中，把定向移动的方向规定为电流方向．磁场对为洛伦兹力，洛伦兹力的方向用定则判定（选填“左手”、“右手”）．17．（2分）如图，MN为铝质薄平板，铝板处在与板面垂直的匀强磁场中（未画出）．一重力不计的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．则带电粒子穿过铝板前后动能之比．18．（6分）磁场对运动电荷的作用力称为，当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大，其大小为，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，磁场对电荷的作用力等于．19．（2分）有一带电粒子以v=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，已知带电粒子的电荷量q=4×10﹣4C．则带电粒子受到的洛伦兹力大小为N．20．（2分）电荷所受的洛伦兹力方向不一定与磁场方向垂直．（判断对错）21．（4分）电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如图所示，此时所受洛仑兹力的方向（填向上或向下）．若将电子换为质子，此时所受洛仑兹力的方向（填向上或向下）．四、解答题22．（10分）对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．（1）（5分）证明导线中的电流I=nevs（2）（5分）将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向垂直于磁场方向，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，证明F安=F．23．（10分）竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径PQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带点小球，可把它视为质点，其电荷量为10﹣4C（g取10m/s2），试求：（1）（5分）小球滑到Q处的速度为多大？（2）（5分）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球带什么电？小球的质量为多少？24．（5分）电子的速率υ=3.0×106米/秒，垂直射入B=10.0特的磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？（电子的电量e=1.6×10﹣19C）．25．（5分）如图所示，一个质量为m，电荷量为q的带正电的小球以速度v0沿水平光滑绝缘平面向右运动．在运动的正前方向有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场左边有边界，右边无边界．当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，求此时小球所受洛伦兹力的大小和方向．（重力加速度为g）答案解析部分1．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由于粒子只受洛伦兹力，由洛伦兹力提供向心力让粒子做匀速圆周运动．因此通过左手定则可确定洛伦兹力的方向．根据粒子带负电，粒子运动的方向向上，所以等效电流的方向向下，伸开左手让磁感线穿过掌心，四指向下方向，则大拇指所指向是洛伦兹力的方向．所以是圆弧c．故选：C．【分析】一不计重力的带负电荷的粒子，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动．2．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向下．故A错误．B、根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向上．故B正确．C、根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向外．故C错误．D、电荷的运动方向与磁场方向平行，电荷不受洛伦兹力．故D错误．故选：B．【分析】伸开左手，让大拇指与四指方向垂直，并且在同一个平面内，磁感线通过掌心，四指方向与正电荷运动方向相同，大拇指所指的方向为洛伦兹力方向．3．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：A、在P点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷；同理，在P点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定则，乙带负电荷；故A错误；B、根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故B错误；C、粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：，故，由于q、m、B均相同，甲的轨道半径大，说明甲的速度也大，故C正确；D、周期，由于，故；由于q、m、B均相同，故时间相等，故D错误；故选：C．分析：本题关键是明确粒子垂直射入匀强磁场后，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析轨道半径和公转周期，根据左手定则判断洛伦兹力方向4．【答案】B【知识点】安培力【解析】【解答】由于A是金属材料的，图进入与离开磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，线圈受到向上的安培力作用，线圈的加速度小于重力加速度，线圈比做自由落体运动时的运动时间变长，落地时间变长；但B是玻璃的，在其穿过磁场过程中不会有感应电流，故B做自由落体运动，因此B先通过磁场，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈产生感应电流，线圈受到安培力作用，线圈的机械能转化为电能，最终转化为内能，线圈机械能减小，据此分析答题．5．【答案】A【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：．第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有：v02=2gh3，所以h1=h3．故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：，又由于所以h1＞h2，故D错误．第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故B错误，C错误；故选：A．分析：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度．6．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】粒子运动的方向与磁场方向平行，该粒子不受磁场的作用，故以原来的速度做匀速直线运动，故C正确、ABD错误．故选：C【分析】当带电粒子的运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力，做匀速直线运动．7．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由图可知，磁场方向从N极指向S极，根据左手定则可知，让四指指向与正电荷运动方向相同，让磁感线穿过手心，根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向，由此可知负电的离子束所受的洛伦兹力的方向向下，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向．8．【答案】A【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】粒子带负电，在垂直于纸面向外的磁场中向右移动，根据左手定则，此时粒子所受洛伦兹力的方向向上；故选：A【分析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，得到粒子的偏转方向．9．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、通电导线方向与磁场方向不在一条直线上时，才受到安培力作用，当二者平行时，安培力为零，故A错误；B、磁场对电流的作用力通常称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，故B正确；C、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功．故C错误．D、根据左手定则知，安培力的方向与磁场方向垂直．故D错误故选：B【分析】正确解答本题需要掌握：洛仑兹力和安培力的产生条件、方向的判断等知识，要明确通电导线与运动电荷在磁场中不一定有力的作用，电流方向或电荷运动方向与磁场平行时，没有磁场力作用．10．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、当电荷静止或电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷不受洛伦兹力作用，故A 错误；B、电荷在电场中一定受电场力作用，故B错误；C、正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致，故C正确；D、电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故D错误；故选C．【分析】运动电荷速度方向与磁场方向不平行时，受到洛伦兹力作用，电荷静止或运动电荷速度方向与磁场方向平行时，电荷不受磁场力；电荷在电场中一定受到电场力作用，正电荷受力方向与电场方向一致；洛伦兹力方向与磁场方向垂直．11．【答案】B,C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；粒子的速度大小相同，带电量相同，与磁场的方向之间的夹角不同时，粒子所受洛伦兹力大小不一定相同．故A错误；B、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹．故B正确；C、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故C正确；D、仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向．故D错误．故选：BC【分析】洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；带电粒子在匀强磁场中可能做圆周运动，也可能做匀速直线运动，或匀速螺旋运动；粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．12．【答案】A,B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律．故A正确；B、焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律．故B正确；C、行星在圆周轨道上保持匀速率运动，速度的大小不变，方向不断变化，是由于万有引力恰好提供向心力的原因，与惯性无关．故C错误；D、作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力．故D错误．故选：AB【分析】洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律；行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是由于万有引力恰好提供向心力的原因；作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．13．【答案】A,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则可知，让磁场垂直穿入手心，四指指向电流的方向，大拇指指向安培力的方向：AB、据左手定则可知AB图中洛伦兹力方向应该向下，故A正确，B错误；CD、据左手定则可知CD图中洛伦兹力方向应该向上，故B错误，D正确；故选：AD．【分析】已知磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定则可以判断出洛伦兹力的方向．14．【答案】C,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、电子进入磁场有两种情况，一是沿着磁感线进入磁场，此种情况下，电子不受洛伦兹力作用，电子不会偏转，选项A错误．B、如果该区域只存在电场，并且电子是沿着电场线的方向进入电场时，电子不发生偏转．选项B 错误．C、此空间可能存在均匀变化磁场，电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转．选项C正确．D、若电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转，此时电场与磁场是正交的．选项D正确．故选：CD．【分析】通过对电子的运动分析可知，电子在该区域可能不受力的作用，有两种情况，一是电场和磁场都不存在，二是只存在磁场，但是电子的初速度方向与磁场的方向在同一条直线上；可能只受电场力作用，电子的初速度与电场力的方向在通一条直线上；可能既受电场力又受洛伦兹力作用，但是二力为一对平衡力．15．【答案】B,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力，故A错误．B、电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确．C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．故C错误．D、根据左手定则知，电荷若受洛伦兹力，则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直．故D正确．故选：BD．【分析】电荷在电场中一定受到电场力作用，在磁场中不一定受到洛伦兹力作用．规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．根据左手定则判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系．16．【答案】正电荷；左手【知识点】洛伦兹力【解析】【解答】物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；左手定则：张开左手，使四指与大拇指在同一平面内，大拇指与四指垂直，把左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指与电流（正电荷运动的）方向相同，大拇指所指的方向是安培力（洛伦兹力）的方向．故答案为：正电荷，左手【分析】物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；根据左手定则的内容分析答题．左手定则既可以判定安培力的方向，又可以判定洛伦兹力的方向．17．【答案】4：1【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】设粒子在铝板上、下方的轨道半径分别为r1、r2，速度分别为v1、v2．由题意可知，粒子轨道半径：r1=2r2，①由粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，所以：②由①②得：v1=2v2由：所以：E1：E2=4：1故答案为：4：1【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出速度，然后再求出动能之比．18．【答案】洛伦兹力；qvB；0【知识点】磁感应强度；洛伦兹力【解析】【解答】洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力，磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvB sinθ，其中θ是B与v的夹角．若磁场对运动电荷的作用力大小为f=qvB，则电荷的运动方向与磁场方向应垂直．当电荷的速度方向与磁场方向互相平行时，洛伦兹力大小等于0．故答案为：洛伦兹力，qvB，0【分析】磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力，洛伦兹力的方向根据左手定则，；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvBsinθ，其中θ是B与v的夹角．19．【答案】1.0×10﹣3【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，根据F=qvB得，F=0.5×4×10﹣4×5N=1.0×10﹣3N．故答案为：1.0×10﹣3．【分析】根据垂直磁场方向飞入，则洛伦兹力的大小公式F=qvB求出洛伦兹力的大小，从而即可求解．20．【答案】错误【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则，洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向与磁场方向构成的平面，即洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直；故答案为：错误．【分析】电荷的定向移动叫做电流，根据左手定则判断磁场力方向；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平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．21．【答案】向下；向上【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则，四指与正电荷的运动方向相同，与负电荷的运动方向相反，知若是电子则洛伦兹力方向向下，若是质子则洛伦兹力方向向上．故答案为：向下；向上．【分析】判断洛伦兹力的方向用左手定则判断，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向．22．【答案】（1）导体中电流大小：t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv（2）安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】（1）导体中电流大小：t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv（2）安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安答：（1）证明如上；（2）证明如上．【分析】（1）取一时间段t，求得相应移动长度l=vt，体积为为svt．总电量为nesvt，再除以时间，求得表达式．（2）安培力是洛伦兹力的宏观表现，求解出安培力和洛伦兹力即可．23．【答案】（1）从P→Q，根据机械能守恒定律得：得（2）小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得代入解得，m=1.2×10﹣5kg【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：（1）从P→Q，根据机械能守恒定律得：得（2）小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得代入解得，m=1.2×10﹣5kg答：（1）小球滑到Q处的速度为6m/s．（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为1.2×10﹣5kg．分析：（1）小球从管口P滑到Q的过程中，洛伦兹力和轨道的弹力不做功，只有重力做功，根据机械能守恒定律求小球滑到Q处的速度；（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求小球的质量．24．【答案】由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB=1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N．【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB=1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N．【分析】当带电粒子垂直于磁场的方向进入磁场时，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB．25．【答案】当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，根据左手定则，洛伦。
2017-2018学年物理人教版选修2-12.3洛伦兹力和显像管同步练习
2017-2018学年物理人教版选修2-12.3洛伦兹力和显像管同步练习一、单选题如图所示，带正电的不计重力的粒子，沿水平向右的方向垂直进入磁场，关于其运动情况，下列说法中正确的是（）1.A．如图中轨迹1所示B．如图中轨迹2所示C．如图中轨迹3所示D．垂直纸面向里运动2. 如图所示表示磁场B方向、点电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F 方向的相互关系图，这四个图中正确的是其中B，C选项为负电荷，B，F ，v 的方向两两互相垂直A ．B ．C ．D ．3. 宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害．地球周围存在的地磁场能改变这些带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，下列关于地磁场的说法正确的是（）A．南北两极处地磁场最弱，赤道处地磁场最强B．地理南北两极与地磁场的南北两极刚好重合C．在赤道附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱D．在南北两极附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱4. 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图中未面出，且：：，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，速度方向和电荷量不变，不计重力，则穿越前和穿越后粒子的动能之比为A．4：1B．2：1C．2：D．：15. 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=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B．从bc边射出的粒子在磁场中的运动时间都相等C．入射速度越大的程子.在磁场中的运动时间越长D．运动时间相的粒子,在磁场中的运动轨连可能不同6. 质量和电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，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A．M带负电，N带正电B．M的速度率小于N的速率C．洛伦磁力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间二、多选题7. 关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力（重力）作用，下列说法正确的是（）A．可能做匀速直线运动B．可能做匀变速直线运动C．可能做匀变速曲线运动D．只能做匀速圆周运动8. 如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场的边界上，速度相同的两带电粒子A、B从O 点射入磁场中，速度与磁场边界的夹角为，己知A 粒子带负电，B粒子带正电，且A、B粒子的质量之比为1：4，带电量之比为1：2，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）A．A、B粒子的轨道半径之比为2：1B．A、B粒子回到边界时，速度大小、方向都相同C．A、B粒子回到边界时的位置离O点的距离之比为2：1D．A、B粒子在磁场中运动的时间相同9.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10. 如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中A．洛仑兹力对小球做正功B．洛仑兹力对小球不做功C．小球运动轨迹是抛物线D．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功11. 如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L=9.1cm，中点O与S间的距离d＝4.55c m，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×10－4T，电子质量m＝9.1×10－31kg，电荷量e＝－1.6×10－19C，不计电子重力．电子源发射速度v＝1.6×106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则A．θ＝90°时，l＝9.1cm B．θ＝60°时，l＝9.1cmC．θ＝45°时，l＝4.55cm D．θ＝30°时，l＝4.55cm12. 质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习(I)卷
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分） (2020高二上·天津期末) 质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为θ 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，下面说法正确的是（）A . 小物块带正电荷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的加速直线运动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. （2分） (2017高二上·石家庄期中) 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿直径方向射入，穿过磁场的时间为t，速度方向偏转60°．如图所示，根据上述条件可求下列哪个物理量（）A . 带电粒子在磁场中运动的半径B . 带电粒子的初速度C . 带电粒子的荷质比D . 带电粒子的质量3. （2分）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强度方向一致D . 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直4. （2分）(2020·东北三省模拟) 在两个边长为的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。
一个质量为，带电量为的粒子从点沿着的方向射入磁场，恰好从点射出。
则该粒子速度大小为（）A .B .C .D .5. （2分） (2015高二上·泰州期末) 地球有一个较强的磁场，由于地磁场的作用，可以使从太阳发出的高能粒子流在射向地面时发生偏转，因此起到保护地球上的生命免受高能粒子流伤害的作用．已知地球赤道上空地磁场的磁感线方向是由南向北的，从太阳喷射出带正电的粒子垂直与地面射向赤道，在地磁场的作用下，这些质子偏转方向是（）A . 向东B . 向南C . 向西D . 向北6. （2分） (2019高二上·保定月考) 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动。
贵州省人教版物理高二选修2-3 2.1眼睛同步训练
贵州省人教版物理高二选修2-3 2.1眼睛同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）一束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知不正确（）A . 红光最先穿过棱镜B . 偏转最厉害的是紫光C . 在玻璃中速度最大的是紫光D . 在玻璃中速度最大的是红光2. （2分）一束白光被棱镜色散时，下列说法中正确的是（）A . 棱镜对各单色光的折射率不同，对红光最大，对紫光最小B . 红光比蓝光后通过棱镜C . 黄光比绿光偏转的角度小D . 在棱镜中速度较大的单色光偏转的角度也较大3. （2分）关于放大镜、幻灯机、照相机的使用，有下列说法，其中错误的是（）A . 应该把被观察的物体放在放大镜焦点以内B . 应该将幻灯片放在幻灯机镜头的焦点以内C . 应该将幻灯片放在幻灯机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间D . 应将被拍照物体放在普通照相机镜头的二倍焦距以外4. （2分）显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是（）A . 物镜和目镜都成实像B . 物镜和目镜都成虚像C . 物镜成正立、放大的虚像D . 目镜成正立、放大的虚像5. （2分）将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑．将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（）A . 倒立、放大的实像B . 倒立、缩小的实像C . 倒立、等大的实像D . 正立、放大的虚像6. （2分）(2017·深圳模拟) 图中L为一薄凸透镜，ab为一发光圆面，二者共轴，S为与L平行放置的屏，已知这时ab可在屏上成清晰的像．现将透镜切除一半，只保留主轴以上的一半透镜，这时ab在S上的像（）A . 尺寸不变，亮度不变B . 尺寸不变，亮度降低C . 只剩半个圆，亮度不变D . 只剩半个圆，亮度降低7. （2分）用照相机给某人拍完半身像后，改拍全身像，应（）A . 缩短镜头与人的距离，同时增大镜头与底片间的距离B . 增大镜头与人的距离，同时减小镜头与底片间的距离C . 只需要增大照相机与人间的距离D . 只需要减小照相机与人的距离8. （2分）“五•四”青年节那天，学校请来摄影师给我们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取景框内，这时他重新调整照相机的正确方法是（）A . 照相机向前移，镜头向前伸B . 照相机向前移，镜头向后缩C . 照相机向后移，镜头向前伸D . 照相机向后移，镜头向后缩9. （2分）显微镜和望远镜都是由物镜和目镜组合而成的，显微镜的目镜的成像原理及其作用类似于（）A . 一个放大镜B . 投影仪镜头C . 照相机镜头D . 一个平面镜10. （2分）如图，显微镜下观察到的物像在视野右下方，要把物像调到视野中央，应将玻片标本向什么方向移动（）A . 右上方B . 左下方C . 左上方D . 右下方11. （2分）下列说法正确的是（）A . 测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度B . 无线电波没有偏振现象C . 红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象D . 在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度无关12. （2分）在探究凸透镜成像规律时，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，对于该次实验下列描述正确的是（）A . 光屏上成正立、缩小的实像B . 光屏上成倒立、放大的实像C . 照相机应用了该次实验的成像规律D . 投影仪应用了该次实验的成像规律13. （2分）照相机在拍摄建筑物时，要使胶片上得到清晰的像，则胶片的位置应在凸透镜的（）A . 一倍焦距以内B . 焦点上C . 一倍焦距与两倍焦距之间D . 两倍焦距以外14. （2分）如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空的三棱镜，里面是真空的，一束白光从三棱镜的一侧，以较小的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐增大的过程中，屏上的彩色光带先后消失，则（）A . 红光最先消失，紫光最后消失B . 紫光最先消失，红光最后消失C . 红光最先消失，黄光最后消失D . 紫光最先消失，黄光最后消失15. （2分）小光在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图象用照相机拍摄下来，由于会场比较暗，他使用了闪光灯，这样拍出来的照片（）A . 反而看不清投影到银幕上的图象，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了B . 色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了C . 色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条D . 与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物二、填空题 (共5题；共14分)16. （4分）用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的________像（填“虚”或“实”），道理就像________的镜头成像一样，目镜的作用则像一个________，再次对这个像成放大的________（填“虚”或“实”）像．17. （2分）显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个放大的________像，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个放大的________像．（选填“虚”、“实”）18. （1分）阳光通过三棱镜照在白墙上出现彩色光带，这种现象叫________。
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）如图所示，一个带正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中，现给滑环一个水平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑环在杆上运动情况不可能的是（）A . 始终做匀速运动B . 始终做减速运动，最后静止于杆上C . 先做加速运动，最后做匀速运动D . 先做减速运动，最后做匀速运动2. （2分） (2017高二上·长春期末) 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（）A . 1：2B . 2：1C .D . 1：13. （2分）如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流I时，导体棒会受到安培力作用．如要使安培力增大，则以下方法正确的为（）A . 增大磁感应强度B . 使磁感应强度反向C . 使电流强度反向D . 减小电流强度4. （2分） (2018高三上·朝阳期末) 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ma、mb、mc。
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 .B .C .D .5. （2分） (2019高二上·保定月考) 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动。
现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球所带电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中（）A . 小球的加速度恒定不变。
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习C卷
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）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2. （2分）(2019·蓝田模拟) 如图所示，在x轴上方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
在原点O处有一粒子源，沿纸面各个方向不断地放出同种粒子，粒子以相同的速率v射入磁场。
粒子重力及粒子间的作用均不计。
图中的阴影部分表示粒子在磁场中能经过的区域，其边界与y轴交点为M，与x轴交点为N，已知ON=L。
下列说法正确的是（）A . 能经过M点的粒子必能经过N点B . 粒子的电荷量与质量之比为C . 从ON的中点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为D . 从N点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间为3. （2分） (2016高二上·九江期中) 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处以一定的速度进入磁场，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轴时坐标为（0，a），则该粒子在磁场中到x轴的最大距离为（）A . aB . 2aC . aD . a4. （2分） (2016高二上·连云港期中) 关于电荷所受电场力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A . 电荷在电场中一定受电场力作用B . 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用C . 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D . 正电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向相同5. （2分）质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。
(同步练习)人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习A卷
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）(2017·浙江模拟) 如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图．实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度．对该实验，下列说法正确的是（）A . 当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变B . 保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍C . 保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的2倍D . 接通“1、4”，当电流增加为原来的2倍时，通电导线受到的安培力减半2. （2分）带电荷量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（）A . 只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B . 如果把＋q改为-q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C . 只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用D . 带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小3. （2分）(2017·丰台模拟) 如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是（）A . 甲带负电荷，乙带正电荷B . 甲的质量大于乙的质量C . 洛伦兹力对甲做正功D . 甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间4. （2分） (2017高二上·玉溪期末) 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），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，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5. （2分） (2016高二上·正定期中) 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、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电量为+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指向斜面D . B很大时，滑块最终可能静止于斜面上6. （2分） (2017高二上·盐城期末) 如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）A . a点B . b点C . c点D . d点7. （2分） (2018高二上·延边月考) 下列说法中正确的是（）A . 安培发现电流的周围存在磁场B . 试探电荷在某处受到的电场力为零，则该处的电场强度为零C . 电流元在某处受到的安培力为零，则该处磁感应强度为零D . 磁电式电流表指针偏转的角度与通入的电流成反比8. （2分） (2020高二下·温州期中) 如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2 ，且I1>I2；a，b两点对称分布在两导线两侧，磁感应强度分别是Ba和Bb ， F1和F2分别电流I1和I2受到的安培力，则（）A . F1<F2B . F1>F2C . Ba<BbD . Ba>Bb9. （2分） (2018高二上·武汉期末) 如图所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行。
(练习)人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习B卷
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）(2016·四川) 如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。
一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb ，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc ，不计粒子重力。
则（）A . vb:vc=1:2，tb:tc=2:1B . vb:vc=2:2，tb:tc=1:2C . vb:vc=2:1，tb:tc=2:1D . vb:vc=1:2，tb:tc=1:22. （2分） (2019高三下·安徽开学考) 直线电流周围空间各点的磁场强度的关系式为，其中I为直线电流强度的大小，x为空间各点到直线电流的垂直距离。
在空间放置两相互平行的直导线，其间距为a，现在两导线中通有大小与方向均相同的电流，规定磁感应强度方向向外为正方向，则在0～a之间的合磁感应强度随x 的变化规律符合下列图像中的（）A .B .C .D .3. （2分） (2018·浙江模拟) 如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来．下列判断中正确的是（）A . 线框能旋转起来，是因为电磁感应B . 俯视观察，线框沿顺时针方向旋转C . 电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D . 旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大4. （2分） (2016高二上·金湖期中) 一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（）A . 圆弧aB . 直线bC . 圆弧cD . a、b、c都有可能5. （2分） (2019高三上·浙江期中) 一条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁体的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁体对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是（）A . FN增大,Ff减小B . FN减小,Ff增大C . FN与Ff都增大D . FN与Ff都减小6. （2分） (2020高二下·鹤岗月考) 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在时间内直导线中电流向上，则在时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A . 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B . 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C . 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D . 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左7. （2分） (2019高三上·厦门月考) 如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，直导线与纸面的交点及坐标原点O分别位于边长为a的正方形的四个顶点.L1与L3中的电流均为2 、方向均垂直纸面向里，L2中的电流为、方向垂直纸面向外.已知在电流为的长直导线的磁场中，距导线r处的磁感应强度，其中k为常数.某时刻有一电子正好经过原点O且速度方向垂直纸面向外，速度大小为v，电子电量为e，则该电子所受磁场力（）A . 方向与y轴正方向成45°角，大小为B . 方向与y轴负方向成45°角，大小为C . 方向与y轴正方向成45°角，大小为D . 方向与y轴负方向成45°角，大小为8. （2分）如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒摆动后与竖直方向的夹角，下列操作中可行的是（）A . 更换磁性较弱的磁铁B . 把磁铁的N极和S极对调C . 减小通过导体棒中的电流强度ID . 把接入电路的导线从②、③两端换成①、④两端9. （2分） (2018高二下·驻马店期末) 如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强破场。
物理人教版选修212.3洛伦兹力和显像管同步练习教师用卷
2.3洛伦兹力和显像管同步练习一、单选题1.一个带负电的不计重力的粒子沿图中箭头所示方向垂直进入磁场，其运动情况应为：( )A. 如图中轨迹1所示B. 如图中轨迹2所示C. 如图中轨迹3所示D. 垂直纸面向里【答案】C【解析】【分析】不计重力的带负电荷的粒子，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由左手定则判断出粒子的偏转方向。
左手定则是判定磁场方向、电荷运动方向与洛伦兹力方向的三者关系的。
而右手定则则是判定感应电流方向、磁场方向及导体运动的方向间的关系的，注意在使用时不要混淆。
【解答】粒子带负电，根据左手定则，伸开左手让磁感线穿过掌心，四指是电流方向，即正电荷运动方向、负电荷运动方向的反方向，则大拇指所指向是洛伦兹力的方向，可知大拇指指向向下，所以粒子向下偏，为轨迹3，故C正确，ABD错误。
故选C。
第1页/共15页2.如图所示表示磁场B方向、点电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F方向的相互关系图，这四个图中正确的是(其中B，C 选项为负电荷，B，F，v的方向两两互相垂直)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】已知磁场方向、速度方向与粒子电性，应用左手定则可以判断出洛伦兹力方向，然后答题。
本题考查了左手定则的应用，掌握左手定则内容、应用左手定则即可正确解题。
【解答】A、根据图示，由左手定则可知，洛伦兹力向左下，故A正确；B、根据图示，由左手定则可知，洛伦兹力竖直向上，故B错误；C、根据图示，由左手定则可知，洛伦兹力向右下，故C错误；D、根据图示，由左手定则可知，洛伦兹力向上，故D错误；故选A。
3.宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害。
地球周围存在的地磁场能改变这些带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，下列关于地磁场的说法正确的是()A. 南北两极处地磁场最弱，赤道处地磁场最强B. 地理南北两极与地磁场的南北两极刚好重合C. 在赤道附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱D. 在南北两极附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱【答案】D【解析】解：A、根据地磁场的磁场分布规律，南北两极处地磁场最强，赤道处地磁场最弱，故A错误；B、地理南北两极与地磁场的南北两极并不重合，而是存在一定的磁偏角，故B错误；CD、高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。
贵州省人教版物理高二选修2-1 2.1磁场 磁性材料同步练习
贵州省人教版物理高二选修2-1 2.1磁场磁性材料同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示．那么（）A . 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同B . 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C . 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强D . 地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转2. （2分） (2017高二上·广州期中) 安培是十九世纪初法国著名科学家，为物理学的发展做出了非常突出的贡献．关于安培的研究工作，以下说法中符合事实的是（）A . 发现了电流的磁效应，从而揭示了电和磁的关系B . 发现了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷的数值C . 发现了产生电磁感应现象的条件，并制作了发电机D . 发现了电流间相互作用的规律，并提出了判断电流产生的磁场方向的方法3. （2分） (2017高二上·汕头期中) 磁现象可以为我们的生活提供很大的方便，以下这些做法中，不恰当的是（）A . 在机械手表旁边放一个强磁性物质B . 利用磁铁制成双面擦窗器C . 将磁性材料装在冰箱的门框上，制成“门吸”D . 用磁带来记录声音4. （2分）如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。
首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是A . 物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内B . 天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内C . 大物理学家牛顿，但小磁针静止不动D . 物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内5. （2分）关于磁感线和电场线，下列说法正确的是（）A . 磁感线不是闭合曲线，起始于N极，终止于S极B . 电场线起始于负电荷，终止于正电荷C . 电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线D . 空间某处磁感线、电场线分布越密集，表示该处磁感应强度、电场强度越大6. （2分）磁场中某区域的磁感线如图所示，则A . a、b两处的磁感应强度的大小不等，B . a、b两处的磁感应强度的大小不等，C . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小7. （2分）一个磁场的磁感线如右图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将（）A . 向右移动B . 向左移动C . 顺时针转动D . 逆时针转动8. （2分） (2017高二上·株洲期末) 对磁感线的认识，下列说法正确的是（）A . 磁体周围的磁感线都是从S极出发回到N极B . 磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，表示磁性越强C . 磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力方向相同D . 磁感线是磁场中客观存在的线9. （2分） (2017高二上·洛阳期末) 如图所示，两平行的虚线区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc，其ab边与磁场边界平行，bc边小于磁场区域的宽度，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（设逆时针电流方向为正方向）（）A .B .C .D .10. （2分） (2017高二上·广州期中) 磁场中任一点的磁场方向，规定为小磁针在该点（）A . 受磁场力的方向B . N极受磁场力的方向C . S极受磁场力的方向D . 受磁场力作用转动的方向11. （2分）(2016·上海) 如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）A . +x方向B . -x方向C . +y方向D . -y方向12. （2分）如图所示，小磁针的正上方平行放置一根直导线，当导线中通过图示方向的电流时，小磁针将（）A . 转动，N极转向读者B . 转动，S极转向读者C . 不转动D . N极向上转，S极向下转13. （2分） (2017高二上·金华期中) 如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将（）A . N减小，f=0B . N减小，f≠0C . N增大，f=0D . N增大，f≠014. （2分）磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
高中物理 第2章 磁场 第三节 洛伦兹力和显像管同步训练 新人教版选修2-1-新人教版高二选修2-1
第三节洛伦兹力和显像管同步训练一．单项选择题〔共10小题〕1．一个不计重力的带负电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，如此粒子的运动轨迹为〔〕A．圆弧a B．直线bC．圆弧c D．a、b、c都有可能答案：C解析：解答：由于粒子只受洛伦兹力，由洛伦兹力提供向心力让粒子做匀速圆周运动．因此通过左手定如此可确定洛伦兹力的方向．根据粒子带负电，粒子运动的方向向上，所以等效电流的方向向下，伸开左手让磁感线穿过掌心，四指向下方向，如此大拇指所指向是洛伦兹力的方向．所以是圆弧c．应当选：C．分析：一不计重力的带负电荷的粒子，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动．2．如图四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的答案是〔〕A．B．C．D．答案：B解析：解答：A、根据左手定如此，洛伦兹力方向竖直向下．故A错误．B、根据左手定如此，洛伦兹力方向竖直向上．故B正确．C、根据左手定如此，洛伦兹力方向垂直纸面向外．故C错误．D、电荷的运动方向与磁场方向平行，电荷不受洛伦兹力．故D错误．应当选：B．分析：伸开左手，让大拇指与四指方向垂直，并且在同一个平面内，磁感线通过掌心，四指方向与正电荷运动方向一样，大拇指所指的方向为洛伦兹力方向．3．如下列图，甲、乙两个质量一样、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P 垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示．不计重力空气阻力，如此如下说法中正确的答案是〔〕A．甲带负电荷，乙带正电荷B．洛伦兹力对甲乙不做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间答案：C解析：解答：A、在P点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定如此，甲带正电荷；同理，在P点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定如此，乙带负电荷；故A错误；B、根据左手定如此，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故B错误；C、粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：2vqvB mR=，故mvRqB=，由于q、m、B均一样，甲的轨道半径大，说明甲的速度也大，故C正确；D、周期22R mTv qBππ==，由于12t T=，故mtqBπ=；由于q、m、B均一样，故时间相等，故D错误；应当选：C．分析：此题关键是明确粒子垂直射入匀强磁场后，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析轨道半径和公转周期，根据左手定如此判断洛伦兹力方向4．有两个材质不同半径一样的小球A和B，A球为铜质的，B球为玻璃材质的，两球从水平匀强磁场上方同一高度同时由静止释放，不计空气阻力，如此如下说法正确地是〔〕A．A球通过磁场所用时间比B球所用时间短B．B球通过磁场所用时间比A球所用时间短C．A球和B球通过磁场所用时间一样D．不能比拟A球和B球通过磁场所用时间的长短答案：B解析：解答：由于A是金属材料的，图进入与离开磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，线圈受到向上的安培力作用，线圈的加速度小于重力加速度，线圈比做自由落体运动时的运动时间变长，落地时间变长；但B是玻璃的，在其穿过磁场过程中不会有感应电流，故B做自由落体运动，因此B先通过磁场，故B正确，ACD错误．应当选：B．分析：穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈产生感应电流，线圈受到安培力作用，线圈的机械能转化为电能，最终转化为内能，线圈机械能减小，据此分析答题．5．如下列图，带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h 1；假设加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 2；假设加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 3，假设加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 4，如下列图．不计空气，如此如下说法正确的答案是〔 〕A ． 一定有h 1=h 3B ． 一定有h 1＜h 4C ． 一定有h 2=h 4D ． 一定有h 1=h 2答案：A 解析：解答：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：2012v h g =． 第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有：v 02=2gh 3，所以h 1=h 3．故A 正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k ，如此由能量守恒得：22012k mgh E mv +=， 又由于20112mv mgh = 所以 h 1＞h 2，故D 错误．第4个图：因电性不知，如此电场力方向不清，如此高度可能高度h 1，也可能小于h 1，故B 错误，C 错误；应当选：A ．分析：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度．6．如下列图匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动方向平行，如此该电子〔〕A．受洛仑磁力，方向向下B．受洛仑磁力，方向向上C．不受洛仑磁力D．受洛仑磁力，方向向左答案：C解析：解答：粒子运动的方向与磁场方向平行，该粒子不受磁场的作用，故以原来的速度做匀速直线运动，故C正确、ABD错误．应当选：C分析：当带电粒子的运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力，做匀速直线运动．7．如下列图，带负电的离子束沿图中虚线与箭头方向通过蹄形磁铁磁极间时，它的偏转方向为〔〕A．向上B．向下C．向N极D．向S极答案：B解析：解答：由图可知，磁场方向从N极指向S极，根据左手定如此可知，让四指指向与正电荷运动方向一样，让磁感线穿过手心，根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向，由此可知负电的离子束所受的洛伦兹力的方向向下，故B正确，ACD错误．应当选：B．分析：带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定如此判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向．8．匀强磁场的方向垂直纸面向外，一带负电的粒子沿纸面在磁场内运动，速度方向如下列图，此时粒子所受洛伦兹力的方向是〔〕A．沿纸面向上B．沿纸面向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外答案：A解析：解答：粒子带负电，在垂直于纸面向外的磁场中向右移动，根据左手定如此，此时粒子所受洛伦兹力的方向向上；应当选：A分析：根据左手定如此判断洛伦兹力的方向，得到粒子的偏转方向．9．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的答案是〔〕A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行答案：B解析：解答：A、通电导线方向与磁场方向不在一条直线上时，才受到安培力作用，当二者平行时，安培力为零，故A错误；B、磁场对电流的作用力通常称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，故B正确；C、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功．故C错误．D、根据左手定如此知，安培力的方向与磁场方向垂直．故D错误应当选：B分析：正确解答此题需要掌握：洛仑兹力和安培力的产生条件、方向的判断等知识，要明确通电导线与运动电荷在磁场中不一定有力的作用，电流方向或电荷运动方向与磁场平行时，没有磁场力作用．10．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．电荷在电场中不一定受电场力作用C．正电荷所受电场力方向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答案：C解析：解答：A、当电荷静止或电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷不受洛伦兹力作用，故A错误；B、电荷在电场中一定受电场力作用，故B错误；C、正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致，故C正确；D、电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故D错误；应当选C．分析：运动电荷速度方向与磁场方向不平行时，受到洛伦兹力作用，电荷静止或运动电荷速度方向与磁场方向平行时，电荷不受磁场力；电荷在电场中一定受到电场力作用，正电荷受力方向与电场方向一致；洛伦兹力方向与磁场方向垂直．二．多项选择题11．在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，如下说法正确的有〔〕A．只要粒子的速度大小一样，带电量一样，粒子所受洛伦兹力大小就一样B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C．洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D．洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变答案：BC解析：解答：A、洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；粒子的速度大小一样，带电量一样，与磁场的方向之间的夹角不同时，粒子所受洛伦兹力大小不一定一样．故A错误；B、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹．故B正确；C、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故C正确；D、仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向．故D错误．应当选：BC分析：洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；带电粒子在匀强磁场中可能做圆周运动，也可能做匀速直线运动，或匀速螺旋运动；粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．12．如下表述正确的答案是〔〕A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律B．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力答案：AB解析：解答：A、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律．故A正确；B、焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律．故B正确；C、行星在圆周轨道上保持匀速率运动，速度的大小不变，方向不断变化，是由于万有引力恰好提供向心力的原因，与惯性无关．故C错误；D、作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力．故D错误．应当选：AB分析：洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律；行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是由于万有引力恰好提供向心力的原因；作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．13．在如下列图的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是〔〕A．B．C．D．答案：AD解析：解答：根据左手定如此可知，让磁场垂直穿入手心，四指指向电流的方向，大拇指指向安培力的方向：AB、据左手定如此可知AB图中洛伦兹力方向应该向下，故A正确，B错误；CD、据左手定如此可知CD图中洛伦兹力方向应该向上，故B错误，D正确；应当选：AD．分析：磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定如此可以判断出洛伦兹力的方向．14．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，以下判断正确的答案是〔〕A．此空间一定不存在磁场B．此空间一定不存在电场C．此空间可能存在均匀变化磁场D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场答案：CD解析：解答：A、电子进入磁场有两种情况，一是沿着磁感线进入磁场，此种情况下，电子不受洛伦兹力作用，电子不会偏转，选项A错误．B、如果该区域只存在电场，并且电子是沿着电场线的方向进入电场时，电子不发生偏转．选项B错误．C、此空间可能存在均匀变化磁场，电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转．选项C正确．D、假设电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转，此时电场与磁场是正交的．选项D正确．应当选：CD．分析：通过对电子的运动分析可知，电子在该区域可能不受力的作用，有两种情况，一是电场和磁场都不存在，二是只存在磁场，但是电子的初速度方向与磁场的方向在同一条直线上；可能只受电场力作用，电子的初速度与电场力的方向在通一条直线上；可能既受电场力又受洛伦兹力作用，但是二力为一对平衡力．15．有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的答案是〔〕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的电场方向一致D．电荷假设受磁场力，如此受力方向与该处的磁场方向垂直答案：BD解析：解答：A、当电荷的运动方向与磁场方向平行，如此电荷不受洛伦兹力，故A错误．B、电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确．C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向一样，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．故C错误．D、根据左手定如此知，电荷假设受洛伦兹力，如此受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直．故D正确．应当选：BD．分析：电荷在电场中一定受到电场力作用，在磁场中不一定受到洛伦兹力作用．规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向一样，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．根据左手定如此判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系．三．填空题16．物理学中，把定向移动的方向规定为电流方向．磁场对为洛伦兹力，洛伦兹力的方向用定如此判定〔选填“左手〞、“右手〞〕．答案：正电荷|左手解析：解答：物理学中，把 正电荷定向移动的方向规定为电流方向；左手定如此：张开左手，使四指与大拇指在同一平面内，大拇指与四指垂直，把左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指与电流〔正电荷运动的〕方向一样，大拇指所指的方向是安培力〔洛伦兹力〕的方向．故答案为：正电荷，左手分析：物理学中，把 正电荷定向移动的方向规定为电流方向；根据左手定如此的内容分析答题．左手定如此既可以判定安培力的方向，又可以判定洛伦兹力的方向．17．如图，MN 为铝质薄平板，铝板处在与板面垂直的匀强磁场中〔未画出〕．一重力不计的带电粒子从紧贴铝板上外表的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 ．如此带电粒子穿过铝板前后动能之比．答案：4：1解析： 解答：设粒子在铝板上、下方的轨道半径分别为r 1、r 2，速度分别为v 1、v 2．由题意可知，粒子轨道半径：r 1=2r 2，①由粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：2v qvB m r=， 所以：qBr v m=② 由①②得：v 1=2v 2由：112222,1122E mv E mv ==所以：E1：E2=4：1故答案为：4：1分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出磁感应强度，然后再求出磁感应强度之比．18．磁场对运动电荷的作用力称为，当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大，其大小为，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，磁场对电荷的作用力等于．答案：洛伦兹力|qvB|0解析：解答：洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力，磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvB sinθ，其中θ是B与v的夹角．假设磁场对运动电荷的作用力大小为f=qvB，如此电荷的运动方向与磁场方向应垂直．当电荷的速度方向与磁场方向互相平行时，洛伦兹力大小等于0．故答案为：洛伦兹力，qvB，0分析：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力，洛伦兹力的方向根据左手定如此，；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvBsinθ，其中θ是B与v的夹角．19．有一带电粒子以v=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，带电粒子的电荷量q=4×10﹣4C．如此带电粒子受到的洛伦兹力大小为N．答案：1.0×10﹣3解析：解答：速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，根据F=qvB得，F=0.5×4×10﹣4×5N=1.0×10﹣3N．故答案为：1.0×10﹣3．分析：根据垂直磁场方向飞入，如此洛伦兹力的大小公式F=qvB求出洛伦兹力的大小，从而即可求解．20．电荷所受的洛伦兹力方向不一定与磁场方向垂直．〔判断对错〕答案：错误解析：解答：根据左手定如此，洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向与磁场方向构成的平面，即洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直；故答案为：错误．分析：电荷的定向移动叫做电流，根据左手定如此判断磁场力方向；左手定如此：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平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．21．电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如下列图，此时所受洛仑兹力的方向〔填向上或向下〕．假设将电子换为质子，此时所受洛仑兹力的方向〔填向上或向下〕．答案：向下|向上解析：解答：根据左手定如此，四指与正电荷的运动方向一样，与负电荷的运动方向相反，知假设是电子如此洛伦兹力方向向下，假设是质子如此洛伦兹力方向向上．故答案为：向下；向上．分析：判断洛伦兹力的方向用左手定如此判断，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向．四．解答题22．对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进展研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．〔1〕证明导线中的电流I=nevs答案：导体中电流大小：q Itt时内电子运动的长度为vt，如此其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv〔2〕将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向垂直于磁场方向，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，证明F安=F．答案：安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安解析：解答：〔1〕导体中电流大小：q Itt时内电子运动的长度为vt，如此其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv〔2〕安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安答：〔1〕证明如上；〔2〕证明如上．分析： 〔1〕取一时间段t ，求得相应移动长度l=vt ，体积为为svt ．总电量为nesvt ，再除以时间，求得表达式．〔2〕安培力是洛伦兹力的宏观表现，求解出安培力和洛伦兹力即可．23．竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如下列图的匀强磁场中，B =1.1T ，管道半径R =0.8m ，其直径PQ 在竖直线上，在管口P 处以2m/s 的速度水平射入一个带点小球，可把它视为质点，其电荷量为10﹣4C 〔g 取10m/s 2〕，试求：〔1〕小球滑到Q 处的速度为多大？答案：从P→Q ，根据机械能守恒定律得：2211222P Q mv mgR mv += 得 246/Q P v v gR m s =+=〔2〕假设小球从Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球带什么电？小球的质量为多少？答案：小球从Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，如此由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得2QQ v qv B mg m R -=代入解得，m =1.2×10﹣5kg解析：解答：〔1〕从P→Q ，根据机械能守恒定律得：2211222P Q mv mgR mv += 得 246/Q P v v gR m s =+=〔2〕小球从Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，如此由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得2QQ v qv B mg m R -=代入解得，m =1.2×10﹣5kg答：〔1〕小球滑到Q 处的速度为6m/s ．〔2〕假设小球从Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为1.2×10﹣5kg ．分析：〔1〕小球从管口P 滑到Q 的过程中，洛伦兹力和轨道的弹力不做功，只有重力做功，根据机械能守恒定律求小球滑到Q 处的速度；〔2〕假设小球从Q 处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求小球的质量．24．电子的速率υ=3.0×106米/秒，垂直射入B =10.0特的磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？〔电子的电量e =1.6×10﹣19C 〕．答案：由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB =1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N ．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N ．解析： 解答： 解：由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB =1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N ．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N ．分析： 当带电粒子垂直于磁场的方向进入磁场时，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB ．25．如下列图，一个质量为m ，电荷量为q 的带正电的小球以速度v 0沿水平光滑绝缘平面向右运动．在运动的正前方向有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，磁场左边有边界，右边无边界．当小球在磁场中离开平面向上升高h 时，速度方向变为竖直向上，求此时小球所受洛伦兹力的大小和方向．〔重力加速度为g 〕答案：当小球在磁场中离开平面向上升高h 时，速度方向变为竖直向上，根据左手定如此，洛伦兹力水平向左；根据动能定理，有：2201122mgh mv mv -=-； 解得：202v v gh =-故洛伦兹力大小为：202f qvB qB v gh ==-解析：解答：当小球在磁场中离开平面向上升高h 时，速度方向变为竖直向上，根据左手定如此，洛伦兹力水平向左； 根据动能定理，有：2201122mgh mv mv -=-；解得：v =故洛伦兹力大小为：f qvB ==答：此时小球所受洛伦兹力的大小为分析：根据左手定如此判断洛伦兹力方向，根据动能定理列式求解速度，根据公式f=qvB 求解洛伦兹力大小．。
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习(I)卷
人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）(2020·定远模拟) 如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为（）A .B .C .D . 22. （2分）(2019·河南模拟) 正三角形ABC在纸面内，在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示、大小相等的电流，正方形abcd也在纸面内，A点为正方形对角线的交点，ac连线与BC平行，要使A 点处的磁感应强度为零，可行的措施是（）A . 在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外B . 在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里C . 在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外D . 在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里3. （2分）三束粒子沿纸面向上射人垂直于纸面向内的匀强磁场中，偏转轨迹如图所示，关于粒子带电性质，下列判断正确的是（）A . 带负电荷B . 带正电荷C . 带正电荷D . 带正电荷4. （2分） (2018高二上·集宁期末) 两条长直导线AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距离，通以如图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（）A . 顺时针方向转动，同时靠近导线ABB . 顺时针方向转动，同时离开导线ABC . 逆时针方向转动，同时离开导线ABD . 逆时针方向转动，同时靠近导线AB5. （2分） (2017高二上·福州期末) 如图所示的空间，匀强电场的方向竖直向下，场强为E，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为B，有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动（两小球间的库仑力可忽略），运动轨迹如图中所示，已知两个带电小球A和B的质量关系为mA=3mB ，轨道半径为RA=3RB ．则下列说法正确的是（）A . 小球A带正电、B带负电B . 小球A带负电、B带正电C . 小球A，B的速度比为3：1D . 小球A，B的速度比为1：36. （2分）(2020·杨浦模拟) 如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为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受到的磁场力大小为（）A . F2B . F1-F2C . F1＋F2D . 2F1-F27. （2分）磁感应强度是描述磁场的重要概念，磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用，则关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是（）A . 一小段通电直导线，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大B . 一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零C . 匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量D . 磁感线密处，磁感应强度大；磁感线疏的地方，磁感应强度一定小8. （2分） (2020高二上·兴庆期末) 将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小（）A . 逐渐增大B . 逐渐变小C . 先增大后减小D . 先减小后增大9. （2分） (2020高二上·永州期末) 航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。
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贵州省人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分）关于磁感线，下列说法中正确的是（）A . 磁感线是实际存在于磁场中的线B . 磁感线是一条条不闭合的曲线C . 磁感线有可能出现相交的情况D . 磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致2. （2分）(2017·临川模拟) 如图，半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）．在柱形区域内加方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一带正电荷的粒子沿图中直线以速率v0从圆上的a点射入柱形区域，从圆上b点射出磁场时速度方向与射入时的夹角为120°（b点图中未画出）．已知圆心O到直线的距离为R，不计重力，则下列关于粒子的比荷正确的是（）A .B .C .D . ．3. （2分）(2017·襄阳模拟) 如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在x轴上的A点垂直于x轴射入磁场，第一次入射速度为v，且经时间t1恰好在O点反向射出磁场，第二次以2v的速度射入，在磁场中的运动时间为t2 ，则t1：t2的值为（）A . 1：2B . 1：4C . 2：1D . 4：14. （2分） (2017高二上·长春期末) 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（）A . 1：2B . 2：1C .D . 1：15. （2分）(2017·宜昌模拟) 如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R．不计重力，则（）A . 粒子经偏转一定能回到原点OB . 粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2：1C . 粒子完成一次周期性运动的时间为D . 粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R6. （2分） (2017高二下·黄山期末) 如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着动摩擦因数为μ的竖直墙由静止下滑，下列说法正确的（）A . 小球不受磁场力B . 尽管小球受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒C . 小球下滑的最大速度为D . 小球下滑的加速度为重力速度g7. （2分）在国际单位制中，磁感应强度的单位是（）A . 伏特B . 特斯拉C . 牛顿D . 安培8. （2分）如图，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会（）A . 向纸内偏转B . 向纸外偏转C . 向上偏转D . 向下偏转9. （2分）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，带负电C . 粒子从a到b，带负电D . 粒子从b到a，带正电10. （2分） (2018高二下·驻马店期末) 如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强破场。
现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地起水平向左加速运动，在加速运动阶段（）A . 甲、乙两物块的加速度不断增大B . 甲、乙两物块的加速度大小不变C . 甲、乙两物块的加速度不断减小D . 以上说法均不正确二、多项选择题 (共5题；共15分)11. （3分） (2019高二上·天津期中) 一个带正电的粒子（重力不计）穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使粒子向上偏转应采用的办法是（）A . 减小电场强度B . 增大电荷电荷量C . 减小入射速度D . 增大磁感应强度12. （3分）如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B处在同一条竖直线上，其中小球B 带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触而处于静止状态，若将绝缘板C沿水平方向抽去，则（）A . 小球A仍可能处于静止状态B . 小球A将可能沿轨迹1运动C . 小球A将可能沿轨迹2运动D . 小球A将可能沿轨迹3运动13. （3分） (2017高二上·南昌期末) 如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为的负离子体以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是（不计重力）（）A . 离子飞出磁场时的动能一定相等B . 离子在磁场中运动半径一定相等C . 由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D . 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大14. （3分） (2018高二上·集宁期末) 下列关于磁场对通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（）A . 磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直B . 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直改变C . 有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动D . 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动15. （3分）(2017·新余模拟) 如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子质量m、电荷量q、速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力．则（）A . 当v＜时所有离子都打不到荧光屏上B . 当v＜时所有离子都打不到荧光屏上C . 当v= 时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为D . 当v= 时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为三、填空题 (共6题；共14分)16. （2分）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，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏/米，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=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是________，磁感应强度大小为________特。
(粒子所受重力忽略不计)17. （3分） (2018高一下·芒市期中) 从1405—1433年，出生于云南的航海家郑和先后7次下西洋。
在一望无际的茫茫大海中，利用指南针导航。
指南针指南的一端是________极(选填“N”或“S”)；洛仑兹力是磁场对________电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中的运动情况，粒子所受洛仑兹力的方向向________。
18. （3分）如图所示，矩形导线框ABCD用细线悬挂，水平边AB长L=0.3m，线框的下部分处在有界的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，方向垂直线框平面向里．线框中通过的电流大小为I=5A、方向如图所示，此时细线对线框的拉力恰好为零，则AB边所受安培力F的大小为________N，方向________（选填“竖直向上”或“竖直向下”）；线框的质量为________kg．19. （2分） (2018高二上·中山期末) 如图所示，质量为0.1g的小球，带有5×10-4C的正电荷，套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5，杆所在空间有磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场，小球由静止开始下滑，它的最大加速度为________m／s2 ，最大速率为________m／s.20. （2分）如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B,两极板间距离为d ，要使输出电压为U ，则等离子体的速度v为________，a是电源的________(正、负极).21. （2分） (2017高二上·扬州期末) 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，带电粒子每次通过两盒窄缝间匀强电场时做________．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）运动，带电粒子每次通过盒中的匀强磁场时做________运动．（填“匀速”、“加速”、“圆周”）四、解答题 (共4题；共45分)22. （10分） (2018高二上·朝阳期末) 如图，空间存在方向垂直于纸面（xoy平面）向里的磁场，在x≧0区域，磁感应强度的大小均为B0 ．在x<0区磁感应强度的大小均为2B0 ．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正方向时（不计带电粒子重力），求：（1）粒子与O点间的距离；（2）粒子运动的时间；23. （15分） (2018高二上·集宁月考) 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、电量为q＝1．0×10－6C的带电粒子。
从静止开始经U0＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝0．3m。
（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。
24. （5分）(2016·北京) 如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。
不计带电粒子所受重力。
①求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；②为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
25. （15分）如图所示，x轴上M点和N点的坐标分别是(0.5 m，0)、(2 m，0)，虚线MM′与y轴平行。
在y轴和MM′之间加垂直纸面方向的匀强磁场，在N点固定一个正的点电荷。
现有一个质量、电荷量的大小的粒子，从y轴上某点沿x轴的正方向以初速度进入磁场，在第四象限里一直做匀速圆周运动，最后从x轴上的Q点（没画出）射入第一象限，不计带电粒子的重力，粒子在磁场中运动时就不受在N点的固定点电荷影响。