人教版物理选修1-1第二章第四节磁场对运动电荷的作用同步训练D卷(考试)
人教版物理【选修1-1】2-4《磁场对运动电荷的作用》课后练习(含答案)
第二章磁场四、磁场对运动电荷的作用课时训练10 磁场对运动电荷的作用1.关于洛伦兹力的做功情况,正确的是( )A.洛伦兹力可能做正功B.洛伦兹力一定做功C.洛伦兹力可能做负功D.洛伦兹力一定不做功答案:D解析:因为洛伦兹力总与电荷运动方向垂直,所以只改变速度方向,而不改变速度大小,因此洛伦兹力永不做功.2.关于洛伦兹力方向的判定,以下说法正确的是( )A.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷定向运动方向相同B.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同C.正电荷在磁场中受洛伦兹力的方向即是该处磁场方向D.若将在磁场中的运动电荷+q换为-q且速度方向反向,则洛伦兹力方向不变答案:BD解析:运用左手定则时,“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效电流方向,而不一定沿电荷定向运动方向,因为负电荷定向移动形成电流的方向与其运动方向反向.通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的关系可知:两者方向相互垂直,而不是相互平行.3.在你身边,若有一束电子从上而下运动,在地磁场的作用下,它将( )A.向东偏转B.向西偏转C.向北偏转D.向南偏转答案:B解析:此题关键要弄清地磁场的方向,再用左手定则判定.因为地磁场方向由地磁北极指向地磁南极,所以由地理南极指向地理北极,即在我们身边地磁场的水平分量水平向北.因此当电子由上而下运动时,由左手定则可以判知,电子受洛伦兹力方向向西,故应向西偏转,选项B正确.4.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.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度D.磁场力与电荷运动方向及磁场方向一定都垂直答案:D解析:运动电荷的受力不仅与B、q、v的数值有关,还与B和v的方向有关;当v与B平行时,运动电荷受洛伦兹力为零,v与B垂直时受洛伦兹力最大,所以A、B项错;速度是矢量,洛伦兹力因为总与速度垂直,所以不改变其速度大小,但会改变速度方向,故C项错.5.如图所示,没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点.为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场.显像管原理示意图(俯视图)(1)如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?(2)如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向?答案:(1)偏转磁场应该竖直向上,(2)偏转磁场应该竖直向下.6.如图所示,如果在电子射线管上方平行于管轴放置一根载流导线,电流方向如图所示,电子射线将向什么方向偏转?电流反向后情况会如何?想一想为什么禁止将磁铁靠近正在播放节目的电视机?答案:向下偏转向上偏转电视机显像是靠电子轰击荧光屏产生的,磁场将影响电子运动的轨迹,影响图像质量.解析:首先据安培定则判定通电直导线在射线管处产生磁场的方向是垂直纸面向里,据左手定则可判断电子流受洛伦兹力向下(四指指电子运动的反方向).当电流反向后,磁场也反向,则受洛伦兹力反向,应由向下偏变为向上偏.7.下图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向,请画出洛伦兹力方向.答案:解析:根据左手定则可以判定,甲图中洛伦兹力方向垂直纸面向外;乙图洛伦兹力方向向左;丙图洛伦兹力方向垂直速度方向斜向右下;丁图中洛伦兹力方向垂直纸面向里.。
高中物理 第二章 第四节 磁场对运动电荷的作用第1课时同步检测 新人教版选修1-1--(附解析答案)
第四节磁场对运动电荷的作用第1课时建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括14小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共56分）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.以上说法都不对2.关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.安培力和洛伦兹力，二者是等价的D.安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功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，一定受到洛伦兹力的作用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.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D.洛伦兹力对带电粒子不做功4.如图2-4-1为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为（）图2-4-1A.竖直向上偏转B.竖直向下偏转C.垂直纸面向里偏转D.垂直纸面向外偏转5.如图2-4-2所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将（）图2-4-2A.向纸内偏转B.向纸外偏转C.向下偏转D.向上偏转6.如图2-4-3所示，一电子束沿电流方向运动，则电子束将（）图2-4-3A.偏向电流B.偏离电流C.无偏转D.不能确定7.如果某运动电荷在某处受到洛伦兹力，则（）A.该处的磁感应强度一定不为零B.该处的磁感应强度方向一定与该电荷的运动方向垂直C.该运动电荷可能做圆周运动D.该处的磁感应强度可能为零8.如图2-4-4所示，磁场方向、正电荷的运动方向、电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直，则正确的是（）。
人教版选修(1-1)《磁场对运动电荷的作用》word同步测试1
9.C.电子的动能始终不变7.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是X ・■■・•电子的动量始终不变X XXX 綁了 X X X 1 'X| Lt第7题8.如图所示，空间有磁感应强度为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） 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与方向应是A. B/v ，方向竖直向上B. B/v ，方向水平向左C. Bv ，垂直纸面向里D . Bv ，垂直纸面向外有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（ ）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 A.C. 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直10 •如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是D. 磁场对运动电荷的作用练习1 •试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向2.来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，间时，将（）A. 竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转3•如图3所示，一个带正电q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中， 磁感应$强度为B ,若小带电体的质量为 m,为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该-- ■则这些电子在进入地球周围的空A. 使B 的数值增大B .使磁场以速率 m ，向上移动C.mg使磁场以速率v =，向右移动DqBmg使磁场以速率v =，，向左移动qB4. A. C.5. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（ 此空间一定不存在磁场此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直 一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方,）此空间可能有方向与电子速度平行的磁场.以上说法都不对小磁针也是水平放置， 这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是（A. 由北向南飞行的正离子束C.由北向南飞行的负离子束6.电子以速度V 。
2019-2020学年人教版高中物理 选修1-1 2.4 磁场对运动电荷的作用 同步练习
2019-2020学年人教版高中物理选修1-1 2.4 磁场对运动电荷的作用同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共11题；共26分)1. （2分）如图所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b。
a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将（）A . 向下偏转B . 向上偏转C . 向左偏转D . 向右偏转2. （2分） (2019高二上·天津期中) 在xoy平面的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B，一对质量相等的等量异种电荷，沿不x轴夹角30°方向，由o点以速度vo垂直于B的方向射入磁场，偏转后又从x轴和y轴的穿过磁场区域，则下列说法正确的是（）①正粒子从x轴穿过②负粒子从x轴穿过③正负粒子在磁场中运动时间比为1:2④正负粒子在磁场中运动时间比为2:1A . ①③B . ①④C . ②③D . ②④3. （2分） (2017高二上·南昌期末) 如图所示，a和b是从A点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知其半径ra=2rb ，则由此可知（）A . 两粒子均带正电，质量比ma：mb=1：4B . 两粒子均带负电，质量比ma：mb=1：4C . 两粒子均带正电，质量比ma：mb=4：1D . 两粒子均带负电，质量比ma：mb=4：14. （2分） (2017高二下·河北期末) 如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B．一带正电粒子（不计重力）以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2 ，则（）A . ω1：ω2=1：1B . ω1：ω2=2：1C . t1：t2=1：1D . t1：t2=2：15. （2分） (2018高二下·孝义期末) 如图，直线上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场，从粒子源在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为的质子和，两个质子都过点。
高中人教版物理选修1-1第二章 第四节 磁场运动对电荷的作用 同步测试
高中人教版物理选修1-1第二章第四节磁场运动对电荷的作用同步测试1.带电粒子（不计重力）以初速度V0从a点进入匀强磁场，如图8。
运动中经过b点，oa=ob。
若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以V0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为（）A. V0B. 1C. 2V0D.2.（2016•新课标Ⅱ）一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A. B. C. D.3.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，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0以与轴成300角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R，则（）A. 粒子经偏转一定能回到原点0B. 粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1C. 粒子完在成一次周期性运动的时间为D. 粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴前进3R4.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下述说法正确的是（）A. 油滴必带正电荷，电荷量为B. 油滴必带正电荷，比荷=C. 油滴必带负电荷，电荷量为D. 油滴带什么电荷都可以，只要满足q=5.如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向是垂直于纸面向内，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，不计质子的重力，这些质子在磁场中（）A. 运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大B. 运动时间越长，其轨迹越长C. 运动时间越短，射出磁场区域时速度越小D. 运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大6.如图，一重力不计、带电量为q的正电荷以速度V垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场，从进入到穿出过程中，下列说法正确的是( )A. 该电荷始终不受磁场力作用B. 该电荷受到磁场力作用，方向与V相同C. 该电荷受到磁场力作用，方向与V垂直D. 该电荷将匀速穿过磁场7.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A. a粒子带正电，b粒子带负电B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C. b粒子动能较大D. b粒子在磁场中运动时间较长8.质子(H)、氘核(H)以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，设r1、r2为这两个粒子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则下列关系式正确的是（）A. r1＝r2，T1＝T2B. r1＜r2，T1＜T2C. r1＞r2，T1＞T2D. r1＜r2，T1＝T9.如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q=6×10﹣7C，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零．当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零．在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2．则下列判断正确的是（）A. 匀强电场的场强大小为3.2×106 v/mB. 小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4 JC. 小球做顺时针方向的匀速圆周运动D. 小球所受的洛伦兹力的大小为3 N10.如图所示，有一质量为m、带电荷量为q 的油滴，在竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中由静止释放，可以判定（）A. 油滴在电场中做抛物线运动B. 油滴在电场中做匀速直线运动C. 油滴在电场中做匀加速直线运动D. 油滴运动到极板上的时间只取决于两板间距离11.一带电粒子在垂直于匀强磁场方向的平面内仅受磁场力作用做匀速圆周运动。
人教版 高中物理 选修1-1 第2章 磁场 课时同步练习习题(含答案解析)
人教版高中物理选修1-1 第2章磁场课时同步练习习题（含答案解析）第一节指南针与远洋航海第二节电流的磁场典型例题例1、把一条导线（南北方向）平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。
问将发生什么现象？解析：当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动，说明电流周围的周围也有磁场。
例2、如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是：（CD）A．从螺线管的N极指向S极；B．放在P点的小磁针S极受力的方向；C．静止在P点的小磁针N极指的方向；D．在P点放一通电小线圈，磁感线一定看不起于小线圈平面．解析：由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左S右N，在其内部磁感线由S→N，则：P点的磁感线是由S 极指向N极的，是静止在P点的小磁针N极指的方向，在P点放一小通电线圈，由环形电流安培定则知磁感线一定垂直于小线圈平面．例3、一个轻质弹簧，上端悬挂，下端与水银槽中的水银面接触，将上述装置安在电路中，如图所示，当闭合开关后会出现什么现象?如何解释?解析：小灯炮忽明忽暗．当开关闭合后，由于水银导电，所以轻质弹簧上有电流通过，每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管，上端为N极，下端为S极，相邻部分为异名磁极，各线圈间相互吸引．因为弹簧上端固定，弹簧长度缩短，A点离开水银面，电路断开，线圈失去磁性，弹簧恢复原长，又和水银面接触，于是又重复上述过程．这样由于弹簧不断上下振动，使A点时而接触水银面，时而离开水银面，所以看到灯泡忽明忽暗基础练习一、选择题1、首先发现电流磁效应的科学家是( B )A.安培B.奥斯特C.库仑D.麦克斯韦2、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（ A ）A．互相吸引． B．互相排斥． C．不发生相互作用． D．无法判断．3、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ BC ）A．向右飞行的正离子． B．向左飞行的正离子．C．向右飞行的负离子． D．向左飞行的负离子．4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：（A）A．吸引． B．排斥．C．保持静止． D．边吸引边转动．5、如图所示，甲、乙两地间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此可知( C )A.甲处可能是负载也可能是电源B.甲处一定是电源，乙处一定是负载C.甲处一定是负载，乙处一定是电源D.乙处可能是负载也可能是电源6、关于磁场和磁力线的描述，下列说法中正确的是（AB）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向．B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的．C．磁感线是磁场中客观存在的线．D．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止二、填空题1、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，图中标出了环形电流磁场的方向，则C 和D接电源正极的是______，放在ab下方的小磁针的________极转向纸外.（c端为电源正极，d端为电源负极）2、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极．（正，S）3、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相___________（填“同”或“反”）．（N，同）三、计算题1、有两根外形基本相同的铁条，已知其中一根是永磁体，另一根是普通软铁，单凭视觉是无法将它们区分开的.若不用其他任何器材，如何才能把它们区分开来?（用手拿一根铁条，用它的一端接近另一根铁条的中部，如果吸引力较强，则手拿的一根为永久磁体，如吸力较弱则手拿的一根为软铁棒.）2、氢原子的核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,设想在原子核处放一小磁针,则小磁针N极指向何方？（垂直纸面向外）3、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向．其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图．（答案：）能力提升一、选择题1、如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳拉力F 的大小为：（D ）A.F =mgB.mg <F <(M+m )gC.F =(M +m )gD.F >(M +m )g2、如图所示：在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流强度大小相同，1、2、3、4为面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区域是（D ）A.1区B.2区C.3区D.4区3、如图16-1-10所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁N 极的一部分位于未 通电的螺线管内，则下列说法正确的是（AC ）A.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将减小B.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将增大C.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将增大D.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将减小二、填空题1、通电螺线管的极性跟螺线管中的________有关，它们之间的关系可以用________来判定．内容是：用________手握住螺线管，让________弯向螺线管中电流的方向，则所指的那端就是螺线管的北极．（电流方向 安培定则 右 四指 大拇指）三、计算题1、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向．答案：第三节 磁场对通电导线的作用 典型例题例1、如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置，位于b 、c 、d 处，通电电流大小相同，方向如图。
人教版选修(1-1)《磁场对运动电荷的作用》同步测试
磁场对运动电荷的作用二一、要点讲解1. 定义：磁场对运动电荷受到的作用力叫做洛伦兹力．2. 大小：F 洛=qvBsi n θ ,(θ为B 与v 的夹角) （1）当v ⊥B 时，F 洛mx=qvB; （2）当v ∥B 时，F 洛min=0 ;3. 洛伦兹力的方向：由左手定则判断。
注意：① 洛伦兹力一定垂直于B 和v 所决定的平面（因为它由B 、V 决定）即F 洛⊥B 且F 洛⊥V;但是B 与V 不一定垂直（因为它们由自身决定） ②四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向4. 特点：洛伦兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷速度的方向，不改变速度的大小。
原因： F 洛⊥V5. 洛伦兹力和安培力的关系：F 洛是F 安的微观解释，F 安是F 洛宏观体现。
考点2：带电粒子在磁场中的圆周运动1．若v ∥B ，则F 洛=0，带电粒子以速度v 做匀速直线运动.2．若v ⊥B ，则带电粒子在垂直于磁感应线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动．(1) 洛伦兹力充当向心力：rm v qvB 2=(2)轨道半径：qBmE qB pqB mv r K 2===(3)周 期： qBmv r T ππ22==(4)角 速 度：mqB ω=(5)频 率：mqBT f π21==(6)动 能： m(qBr)mv E k 22122==二、精题精练 1（2018·山东省诸城市高三12月质量检测） .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（ ）、变大 B 、变小C 、不变D 、条件不足，无法判断答案：B 2（2018·山东省莘县实验高中模拟）在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是（ ）．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变 B ．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，周期一定不变 C ．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，速度增大 D ．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小 答案：3 （2018·辽宁省锦州市高三期末）如图所示圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t ；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B ，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了3，根据上述条件可求得的物理量为 ．带电粒子的初速度B ．带电粒子在磁场中运动的半径C ．带电粒子在磁场中运动的周期D ．带电粒子的比荷答案：CD 4（2018·天津大港一中高三第四次月考）一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则（ ） （） 两粒子的电荷必然同号；（B ） 粒子的电荷可以同号也可以异号； （C ） 两粒子的动量大小必然不同； （D ） 两粒子的运动周期必然不同。
人教版高中物理选修1-1检测：第二章第四节磁场对运动电荷的作用
第二章磁场第四节磁场对运动电荷的作用A级抓基础1．(多选)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，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力不改变运动电荷的动能D．洛伦兹力对运动电荷不做功解析：当运动电荷的运动方向与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，运动电荷也不受洛伦兹力作用，故选项A、B错误；洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，对运动电荷不做功，故运动电荷的动能保持不变．选项C、D正确．答案：CD2．一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．以上说法都不对解析：若电子穿过某一空间而未发生偏转，则可能是该区域没有磁场或电子速度方向与磁场方向平行，所以选项B正确．答案：B3. a、b、c三束粒子沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，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．a带负电荷B．a带正电荷C．b带正电荷D．c带正电荷解析：由左手定则判断洛伦兹力的方向，负电荷粒子向右偏，正电荷粒子向左偏，不带电的粒子做直线运动，选项B正确．答案：B4．(多选)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解析：由左手定则可知选项A、C正确．答案：AC5．洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是( )解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力应指向圆心，提供向心力．由粒子的速度和磁场方向，根据左手定则判断得知，选项A正确．答案：A6.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，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，速率改变解析：对导线运用右手定则可以测出电子所在空间磁场垂直于纸面向里，由左手定则知电子受力方向向右，故电子向右偏转，由洛伦兹力不做功，故速率不变，因此选A.答案：A7．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功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解析：由于通电导线所受安培力与导线的放置有关，当导线沿磁场方向放置时不受安培力，选项A正确；由安培力产生的实质可知，选项B正确；而洛伦兹力的方向总与电荷的运动方向垂直，则选项C错误；安培力方向总与磁场方向垂直，选项D错误．答案：AB8．一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响)，粒子将在管中( )A．做圆周运动B．沿轴线来回运动C．做匀加速直线运动D．做匀速直线运动解析：长螺线管中的磁场平行于螺线管中心轴线，所以带电粒子沿中轴线方向射入，则运动方向与磁场方向平行，带电粒子不受力，因此粒子将在管中做匀速直线运动，则D项正确．答案：DB级提能力9.如图所示，一细线悬吊小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为小球运动的最低位置，则( )A．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时速度大小相等B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时速度大C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大解析：由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论是正电荷还是负电荷，不论是从A点还是从B点摆至C点，机械能均守恒，所以选项B、C、D错，选项A对．答案：A10．如图所示，一带负电的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端滑至底端时速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率( )A．不变B．变大C．变小D．不能确定解析：加上一个垂直纸面向外的磁场后，当带负电的滑块滑下时受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力，使受到沿斜面方向向上的滑动摩擦力f＝μF N变大，所以速度变小．答案：C精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2020秋高中物理人教版选修1-1同步：第二章第四节磁场对运动电荷的作用
第四节 磁场对运动电荷 的作用
能分析出物质构成的质谱仪 质谱仪是分离和检测同位素的仪器．即根据带电粒子 在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎 片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器． 仪器的主要装置放在真空中．将物质气化、电离成离 子束，经电压加速和聚焦，然后通过磁场电场区，不同质 量的离子受到磁场电场的偏转不同，聚焦在不同的位置， 从而获得不同同位素的质量谱．现代质谱仪经过不断改 进，仍然利用电磁学原理，使离子束按荷质比分离．
解析：带电粒子在电场中受到的电场力 F＝qE，只 与 E 有关，与运动状态无关，电场力做正功还是做负功 由电场力与位移的夹角决定，答案 A 只适于沿电场力方 向射入的带正电粒子，故 A 错；带电粒子只要垂直电场 线射入，不论正电荷还是负电荷，电场力都做功，故 B 错；带电粒子不论怎样射入磁场，洛伦兹力都不做功， 故 C 错，D 对．
感线上 D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用
解析：磁场对静止电荷没有洛伦兹力的作用，A 错； 由于洛伦兹力方向与电荷运动方向始终垂直，故洛伦兹力 对电荷不做功，B 错；由左手定则知，洛伦兹力的方向并 不在磁感线上，C 错．
答案：D
1．关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动， 下列说法正确的是( )
如右图所示为质谱仪的原理图， 带电粒子在加速电场加速后， 通过混有电场和磁场的速度选择器， 只有某相同速度值的粒子能从 P 点射入， 粒子从 P 点射入后在磁场的洛伦兹力作用下做圆周
运动，因为粒子的质量和带电量的不同而导致半径不同， 最终它们会落到磁场上方 S 挡板的不同位置，从而可判 断粒子的质量，进而可确定物质的种类．
洛伦兹力一定不做功
电场力既可以改 变电荷运动速度 的方向，又可以 改变电荷运动速 度的大小
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修1-1_24_磁场对运动电荷的作用_同步练习
人教版高中物理选修1-1 2.4 磁场对运动电荷的作用同步练习一、选择题（共11题；）1. 如图中，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（）A. B. C. D.2. 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．不计粒子所受重力及空气阻力，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3. 科学研究中经常利用磁场来改变带电粒子的运动状态．现有两个速率相同的质子分别在磁感应强度大小为B1、B2的匀强磁场中做匀速圆周运动．已知B1=2B2，下列说法正确的是（）A.两质子所受洛仑兹力大小之比f1:f2=1:2B.两质子加速度的大小之比a1:a2=2:1C.两质子运动的轨道半径之比r1:r2=1:1D.两质子运动的角速度之比ω1:ω2=1:14. 如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以速度v1从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，已知OC与OB成60∘角．现将该带电粒子的入射速度大小变为v2，仍从A点沿原方向射入磁场，结果发现粒子在磁场中的运动时间是2t，则v2是v1的多少倍？（）A.2B.12C.3 D.135. 带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如曲线abc所示.则该粒子()A.带负电，运动方向c→b→aB.带负电，运动方向a→b→cC.带正电，运动方向a→b→cD.带正电，运动方向c→b→a6. 正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个粒子（不计重力）以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出．若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是（）A.A点B.ND之间的某一点C.CD之间的某一点D.BC之间的某一点7. 在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹）．则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是（）A.高速粒子带负电B.高速粒子带正电C.轨迹半径逐渐减小D.轨迹半径逐渐增大8. 如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管，试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出．关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中不正确的是（）A.小球带正电B.试管对小球做正功C.小球运动的轨迹是一条抛物线D.维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定9. 关于洛伦兹力的特点下列说法不正确的是（）A.洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向B.洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力C.当电荷运动方向和磁场方向相同或相反的时候，电荷不受洛伦兹力D.只要电荷放在磁场中，就一定受到洛伦兹力10.如图所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度v0先后从y轴上坐标（0，3L）的A点和B点（坐标未知）垂直于y轴射入磁场，在x轴上坐标（√3L，0）的C点相遇，不计粒子重力及其相互作用．根据题设条件可以确定（）A.带电粒子在磁场中运动的半径B. B点的位置坐标C. 两个带电粒子在磁场中运动的时间D. 带电粒子的质量11. 如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往复运动，则（）A.在左右两个最高点，小球所受合力相等B.当小球每次通过平衡位置时，速度相同C.当小球每次通过平衡位置时，丝线的拉力相同D.当小球每次通过平衡位置时，动能相同二、实验题（共1题；）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，图上管中虚虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有（）A.阴极射线管的A端应接正极B.C端是蹄形磁铁的N极C.无法确定磁极C的极性D.洛仑兹力对电子做正功三、解答题（共3题；）地球的磁场可以使太空来的宇宙射线发生偏转.已知北京上空某处的磁感应强度为1.2×10−4T，方向由南指向北，如果有一速度v=5.0×105m/s的质子(带电荷量q= 1.6×10−19C竖直向下运动，则质子受到的洛伦兹力多大？向哪个方向偏转？如图所示，A和B的距离为0.2米电子在A点的速度V0=1.0×107m/s，已知电子质量为m=0.91×10−30kg，电量为e=1.6×10−19C（1）为使电子沿半圆周由A运动到B，求所加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向．（2）电子从A运动到B需要多长的时间？一个初速度为零的质子，经过电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，已知质子质量m，电量q，试求：（1）质子进入磁场中的速度大小；（2）质子在磁场中运动时受到的洛仑兹力的大小．参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 2.4 磁场对运动电荷的作用同步练习一、选择题（共11题；）1.【答案】A【考点】洛伦兹力左手定则【解析】带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断，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，让磁感线进入手心，并使四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．【解答】解：根据左手定则可知：Ａ．图中负电荷的洛伦兹力方向应该向下，故Ａ正确；Ｂ．图中负电荷的洛伦兹力的方向应该向上，故Ｂ错误；Ｃ．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力，故Ｃ错误；Ｄ．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力，故Ｄ错误．故选：Ａ．2.【答案】C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律【解析】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．【解答】解：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：qvB=m v2R ，故R=mvqB，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T=2πRv =2πmqB，由于t=12T，故t=πmqB，由于q、m、B均相同，故时间相等，故D错误．故选：C．3.【答案】B【考点】洛伦兹力【解析】根据v与B垂直时洛仑兹力F=qvB求出两质子所受洛仑兹力大小；加速度a=fm，求出两质子加速度的大小之比；做匀速圆周运动的轨迹半径R=mvqB，求出两质子运动的轨道半径之比；角速度ω=vR，求出两质子运动的角速度之比．【解答】解：A、洛仑兹力f=qvB，因为两质子带电量q和速率v都相同，则f1:f2=B1:B2=2:1，A错误；B、向心加速度a=fm，f1:f2=2:1，两质子质量m相同，则a1:a2=f1:f2=2:1，B正确；C、做匀速圆周运动的轨迹半径R=mvqB，因为两质子带电量q、速率v和质量m都相同，则R1：R2=1B1：1B2=B2：B1=1：2，C错误；D、做匀速圆周运动的角速度ω=vR ，因为两质子的速率v相同，则ω1：ω2=1R1：1R2=R2：R1=2：1，D错误；故选：B．4.【答案】D【考点】洛伦兹力【解析】由于粒子在匀强磁场是做匀速圆周运动，运动周期T=2πmBq，与粒子速度大小无关，可见，要计算粒子在磁场中运动的时间，只要求得它在磁场中运动轨迹对应的圆心角，就可得到所用的时间．【解答】解：设圆形磁场区域的半径是R，以速度v1射入时，半径r1=mv1Bq，根据几何关系可知，r1R=tan60∘，所以r1=√3R运动时间t=θ2πT=16T则第二次运动的时间为：t′=2t=T3因此第二次射入时的圆心角为θ，即为120∘，根据几何关系可知：tan θ2=Rr2=√3以速度v2射入时，半径r2=mv2Bq，所以v2=13v1；故选：D．5.【答案】B【考点】带电粒子在有界磁场中的圆周运动【解析】此题暂无解析【解答】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下，做圆周运动．同时还受到阻力，使其动能变化，导致半径也发生变化．再由磁场方向及运动轨迹的偏转可确定粒子的电性．由于粒子周期与速度无关，因此周期不变．带电粒子在运动过程中，由于动能渐渐减小，所以轨道半径也会变小，故粒子是从a到c运动，再由图可知洛伦兹力偏向内侧，则粒子带负电．故B正确6.【答案】A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律牛顿第二定律的概念向心力【解析】解答本题应抓住：粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式R =mv qB．根据此公式分析，当将磁感应强度B 变为原来的2倍时，粒子的轨迹半径如何变化，由几何知识确定这个粒子射出磁场的位置． 【解答】解：粒子射入磁场中做匀速圆周运动，第一次轨迹的圆心在N 点，半径为正方形边长的12，若将磁感应强度B 变为原来的2倍，根据半径公式R =mv qB可知，半径变为正方形边长的14，由几何知识得知，粒子转动半周从A 点射出磁场．故A 正确，BCD 错误． 故选A 7.【答案】 B,C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律 【解析】在北极上空磁场方向为竖直向下，由左手定则可以判断粒子带正电．由于空气阻力的作用，粒子速度逐渐减小，其运动半径逐渐减小，因此弯曲程度逐渐增大． 【解答】解：在北极上空有竖直向下的磁场，由地面上看极顺时针方向，则由左手定则得粒子带正电．运动过程中粒子因空气阻力做负功，运动动能变小，速度减小，则半径小． 由以上分析得：A 错误，B 正确，C 正确，D 错误； 故选：BC 8.【答案】 D【考点】 洛伦兹力 【解析】小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，由左手定则，分析电性．将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向．根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况，研究轨迹，确定F 如何变化． 【解答】解：A 、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电．故A 正确．B 、试管对小球的作用力与速度夹角小于90∘，则作用力做正功．故B 正确．C 、设管子运动速度为v 1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动．小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F 1=qv 1B ，q 、v 1、B 均不变，F 1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动．与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线．故C 正确．D 、设小球沿管子的分速度大小为v 2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F 2=qv 2B ，v 2增大，则F 2增大，而拉力F =F 2，则F 逐渐增大．故D 错误． 本题选择不正确的，故选：D ． 9. 【答案】洛伦兹力【解析】运动电荷在磁场中受到的磁场力为洛伦兹力，其方向由左手定则来确定，而大小则是由F=Bqv求得．【解答】解：A、根据左手定则洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向，故A正确；B、洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力．故B正确；C、当电荷运动方向和磁场方向相同或相反的时候，电荷不受洛伦兹力，故C正确；D、静止的电荷不会受到洛伦兹力，故D错误．不同选择不正确的，故选：D10.【答案】A,B,C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律【解析】此题暂无解析【解答】解：ABC．已知粒子的入射点及入射方向，同时已知圆上的两点，根据与入射点速度相互垂直的方向及AC、BC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动轨迹的圆心位置；由几何关系可知AC长为2√3L，∠BAC=30∘，由几何关系有R=2L，因两粒子的速度相同，且是同种粒子，故它们的轨迹半径相同，即两粒子的轨迹半径均可求出；同时根据几何关系可知A所在轨迹对应的圆心角为120∘，B所在轨迹对应的圆心角为60∘，即可以求得粒子在磁场中运动的时间；由几何关系可求得B点对应的坐标，故由t=lv0ABC正确．D．根据洛伦兹力充当向心力可求出粒子的比荷，但由于电荷量未知，故无法求出粒子的质量，故D错误．故选ABC．11.【答案】A,D【考点】洛伦兹力【解析】小球在运动的过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，根据动能定理比较出通过平衡位置的动能．根据牛顿第二定律，沿半径方向的合力提供向心力，比较绳子拉力的大解：A、在左右两个最高点，速度为零，则洛伦兹力为零，小球只受重力和绳子拉力，且重力沿绳子方向的分力与拉力相等，合力均等于重力在切线方向的分力，即大小相等，故A正确；B、小球在运动的过程中，只有重力做功，根据动能定理得，每次经过平衡位置时，动能相同，故速度大小相同，但速度的方向不同，所以速度不同．故B错误D正确．C、当小球向右通过平衡位置时，根据牛顿第二定律有：T+F−mg=m v2l，所以T=m v2l+mg−F．当小球向左通过平衡位置时，根据牛顿第二定律有：T−mg−F=m v 2l，则T=m v2l+mg+F，因为洛伦兹力相等，所以向左通过平衡位置时的拉力大于向右通过平衡位置时的拉力．故C错误．故选：AD．二、实验题（共1题；）【答案】B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动规律【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．根据左手定则判断磁铁的极性．洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直，不做功．【解答】解：A、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．故A错误．B、C电子束向下偏转，洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断可知，C端是蹄形磁铁的N极．故B正确，C错误．D、洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直，不做功．故D错误．故选B．三、解答题（共3题；）【答案】解:当速度与磁场方向垂直时，则由F=Bqv代入数据解得：F=1.2×10−4×1.6×10−19×5×105N=9.6×10−18N，根据左手定则，知F向东【考点】洛伦兹力【解析】根据|F=q B可求洛伦兹力的大小，由左手定则可分析洛伦兹力的方向．【解答】此题暂无解答【答案】（1）为使电子沿半圆周由A运动到B，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小5.7×10−4T 和方向垂直纸面向里．（2）电子从A运动到B需要3.13×10−8s的时间．【考点】洛伦兹力【解析】由几何关系可得出电子的运动半径，则由牛顿第二定律及向心力公式可得求出匀强磁场的大小和方向；由转过的角度及周期公式可求得电子从A到B所需要的时间．【解答】解：（1）根据洛伦兹力公式，结合牛顿第二定律，则有：f=qvB=m v 2r解得：B=mvqr =0.91×10−30×1.0×1071.6×10−19×0.1=5.7×10−4T；磁场的方向垂直纸面向里；（2）由周期公式，T=2πmqB解得：t=T2=πmqB= 3.14×0.91×10−301.6×10−19×5.7×10−4=3.13×10−8S答：（1）为使电子沿半圆周由A运动到B，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小5.7×10−4T和方向垂直纸面向里．（2）电子从A运动到B需要3.13×10−8s的时间．【答案】（1）质子进入磁场中的速度大小是√2qUm；（2）质子在磁场中运动时受到的洛仑兹力的大小是qB⋅√2qUm．【考点】洛伦兹力【解析】（1）应用动能定理研究电荷穿过电场的过程，并解出穿出电场的速度；（2）由F=qvB可得电荷受到的洛伦兹力．【解答】解：（1）穿越电场过程中，由动能定理：qU=12mv2，解得：v=√2qUm（2）进入磁场受到的洛伦兹力为：F=qvB=qB⋅√2qUm．答：（1）质子进入磁场中的速度大小是√2qUm；（2）质子在磁场中运动时受到的洛仑兹力的大小是qB⋅√2qUm．试卷第11页，总11页。
新课标人教版1-1选修一2.4《磁场对运动电荷的作用》同步试题1
带电粒子在磁场一、运动电荷在磁场中的运动运动电荷在磁场中的运动规律只有磁场时，若带电粒子进入磁场的初速度与磁场平行，则不受洛伦兹力作用,带电粒子仍做匀速直线运动;只有当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子在洛伦兹力作用下才做匀速圆周运动。
安培力是洛伦兹力的宏观表现,因而洛伦兹力的方向仍由左手定则判定，只是注意:四指的指向为正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.由于洛伦兹力与带电粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力不做功.当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力为带电粒子做匀速圆周运动提供向心力,即r v m qvB f 2==。
由此得出粒子的回旋半径：qBmv r =；回旋周期：qBm T π2=。
注意:从半径公式可以看出，同一带电粒子在同一磁场中运动，速度越大，轨道半径越大;从周期公式可知，同一带电粒子在同一磁场中运动，不论速度多大，周期都一样。
确定带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径和运动时间的方法解决在洛伦兹力作用下带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题时，要注意以下三点： ①圆心的确定。
因为v f ⊥，只要画出轨迹中的任意两点（一般是射入与射出有界磁场的两点)的洛伦兹力的方向，其延长线的交点即为圆心；②半径的计算.一般是利用几何知识解直角三角形求出;③带电粒子在磁场中运动时间的确定。
利用圆心角与弦切角的关系或四边形内角和等于360°计算圆心角θ，再由公式T t ︒=360θ求运动时间。
【例1】磁流体发电机原理图如右。
等离子体高速从左向右喷射,两极板间有如图方向的匀强磁场。
该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少?解：由左手定则,正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。
所以上极板为正。
正、负极板间会产生电场。
当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时，达到最大电压:U=Bdv 。
当外电路断开时，这也就是电动势E 。
当外电路接通时,极板上的电荷量减小，板间场强减小，洛伦兹力将大于电场力，进入的正负离子又将发生偏转。
人教版选修(1-1)《磁场对运动电荷的作用》word同步测试1
磁场对运动电荷的作用练习1．试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.2．来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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 ．相对于预定地面向东偏转C ．相对于预定点稍向西偏转D ．相对于预定点稍向北偏转3．如图3所示，一个带正电q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，若小带电体的质量为m ，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）A ．使B 的数值增大 B ．使磁场以速率 v ＝mg qB，向上移动 C ．使磁场以速率v ＝mg qB ，向右移动 D ．使磁场以速率v ＝mg qB，向左移动 4. 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 ．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场C ．此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直D ．以上说法都不对5. 一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是（ ）A ．由北向南飞行的正离子束B ．由南向北飞行的正离子束C ．由北向南飞行的负离子束D ．由南向北飞行的负离子束6.电子以速度v 0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做功B ．磁场对电子的作用力始终不变C ．电子的动能始终不变D ．电子的动量始终不变7.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 （ ） 8.如图所示，空间有磁感应强度为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），则在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与方向应是( )A ．B/v ，方向竖直向上B ．B/v ，方向水平向左C ．Bv ，垂直纸面向里D ．Bv ，垂直纸面向外9．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 10．如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是第7题图（ ）A ．匀速圆周运动B ．匀变速直线运动C ．变加速曲线运动D ．匀变速曲线运动11．电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做 （ ）A ．匀速直线运动B ．匀速圆周运动C ．加速减速交替的运动D ．来回振动12．带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是( )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、大小不变,则洛伦兹力的大小不变C ．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D ．粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀速直线运动13．如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时（ ）Ａ．速度相同 B ．加速度相同C ．所受洛伦兹力相同D ．轨道给它的弹力相同14．两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，电荷量之比为1：2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为 （ ）A ．2：1B ．1：1C ．1：2D ．1：415、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（ ）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B16、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17、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18、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19、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20、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21、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。
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人教版物理选修1-1第二章第四节磁场对运动电荷的作用同步训练D卷（考试）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共15题；共30分)1. （2分） (2020高二下·大庆月考) 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内。
第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出），一带电小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限，然后做匀速圆周运动，从Q点垂直于x轴进入第Ⅰ象限，Q点距O点的距离为d，重力加速度为g。
根据以上信息，能求出的物理量有（）A . 小球做圆周运动的动能大小B . 电场强度的大小和方向C . 小球在第Ⅳ象限运动的时间D . 磁感应强度大小【考点】2. （2分） (2017高二上·福建期末) 两个带电粒子由静止经同一电场加速后垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：2．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 . 1：4【考点】3. （2分）(2018·杭州模拟) 在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中,如图所示,．通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（）A . 液体将顺时针旋转B . 液体将逆时针旋转C . 若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变D . 若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变【考点】4. （2分） (2020高二上·吉林期末) 带正电的甲、乙、丙三个粒子(不计重力)分别以v甲、v乙、v丙速度垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中，其轨迹如图所示，则下列说法正确的是（）A . v甲<v乙<v丙B . v甲=v丙<v乙C . 电场力对丙做正功，动能增大D . 电场力对甲做正功，动能增大【考点】5. （2分） (2019高二上·西安月考) 一只阴极射线管，左侧P点处不断有电子水平射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，当通入如图方向从B到A的电流时，电子的运动方向将：（）A . 向上偏转B . 向下偏转C . 向纸内偏转D . 向纸外偏转【考点】6. （2分） (2020高二上·大同期末) 如图所示，三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距，截面构成等边三角形，均通有电流I。
a中电流方向与c中的相同，与b中的相反。
已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0 ，则（）A . b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0B . b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度大小为2B0C . a导线受到的安培力大小为B0ILD . a导线受到的安培力大小为 B0IL【考点】7. （2分） (2020高一下·绍兴月考) 如图甲是用磁传感器探究通电螺线管内部磁场的实验装置（局部）；图乙是电脑处理实验数据后得到的通电螺线管内部中轴线上的磁感应强度B随x变化的图像，x1和x2是螺线管两端点的坐标。
由该图像可知（）A . 整个通电螺线管内部都是匀强磁场B . 通电螺线管两端点磁感应强度最大C . 通电螺线管磁感应强度为零D . 通电螺线管内有近似匀强磁场区段【考点】8. （2分） (2017高一下·辽宁期末) 关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力，下列说法不正确的是（）A . 静止粒子不会受洛伦兹力B . 平行磁场入射的粒子不会受洛伦兹力C . 垂直磁场入射的粒子不会受洛伦兹力D . 粒子在磁场中受力方向与磁场方向垂直【考点】9. （2分） (2017高二上·合肥期末) 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上下表面的动摩擦因数均为μ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．现给物块水平向右的初速度v0 ，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为（）A . 0B . mv02C . mv02+D . mv02﹣【考点】10. （2分） (2017高一下·灵山期末) 如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是（）A . 它们的角速度相等ωA=ωBB . 它们的线速度υA＜υBC . 它们的向心加速度相等D . A球的向心加速度大于B球的向心加速度【考点】11. （2分） (2018高二上·天津期中) 一质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 . 可能做类平抛运动B . 一定做匀变速直线运动C . 可能做匀速直线运动D . 只能做匀速圆周运动【考点】12. （2分） (2017高二上·扬州期中) 如图所示，a为带正电的物体，b为不带电的绝缘物块，a、b叠放在粗糙水平地面上．地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，a受到b施加的摩擦力方向及大小变化是（）A . 向左，变大B . 先向左后向右，先减小后增大C . 向左，变小D . 向左，不变【考点】13. （2分）带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子（）A . 带负电，运动方向a→b→cB . 带负电，运动方向c→b→aC . 带正电，运动方向a→b→cD . 带正电，运动方向c→b→a【考点】14. （2分）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 . 小球的速度相同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【考点】15. （2分） (2019高二上·天津月考) 如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（）A .B .C .D .【考点】二、填空题（共5小题） (共5题；共9分)16. （3分） (2019高二上·田阳期中) 某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束．那么在这三束射线中，带正电的是________，带负电的是________，不带电的是________．【考点】17. （1分） (2018高二上·杭锦后旗期末) 如图所示，正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ＝30°角的方向射入匀强磁场中，不计重力，那么在磁场中正、负电子的运动时间之比为________【考点】18. （1分） (2017高二上·红桥期中) 在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是lA时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=________【考点】19. （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)【考点】20. （2分）如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的足够大匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2 ，则滑块的最大速度为________m/s；滑块做匀加速直线运动的时间是________s ．【考点】三、解答题（共5小题） (共5题；共60分)21. （15分） (2017高二上·陆丰期末) 如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0 ，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y=﹣2h处的P3点．不计重力．求（1）电场强度的大小．（2）粒子到达P2时速度的大小和方向．（3）磁感应强度的大小．【考点】22. （15分）(2020·柳州模拟) 如图所示，一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为﹣q、质量为m．玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远．玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动，最后从左边界飞离磁场．设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力．求：（1）小球从玻璃管b端滑出时速度的大小；（2）从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中，外力F随时间t变化的关系；（3）小球飞离磁场时速度的方向．【考点】23. （10分） (2017高二上·长沙期末) 在甲图中，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点，如图甲所示，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计．（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，求该粒子的比荷；（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件．【考点】24. （15分） (2017高二上·长春期末) 如图所示的直角坐标系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P点坐标为（﹣L，0），y轴上M点的坐标为（0， L）．有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过M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M点的速度v′；（2） C点与O点的距离xc；（3）匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值．【考点】25. （5分） (2017高二上·全椒期末) 如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b 端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．【考点】参考答案一、选择题（共15小题） (共15题；共30分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：二、填空题（共5小题） (共5题；共9分)答案：16-1、考点：解析：答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、考点：解析：答案：19-1、考点：解析：答案：20-1、考点：解析：三、解答题（共5小题） (共5题；共60分)答案：21-1、答案：21-2、答案：21-3、考点：解析：答案：22-1、答案：22-2、答案：22-3、考点：解析：答案：23-1、答案：23-2、考点：解析：答案：24-1、答案：24-2、答案：24-3、考点：解析：答案：25-1、考点：解析：。