研究洛伦兹力同步练习(粤教版选修3-1)

对点演

S n 能援升

第5节研屯洛念我力

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05力活页规范训练

（时间：60分钟）

ii 达标基训r

知识点一带电粒子受到的洛伦兹力的方向

L （双选）一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则

此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度垂直

解析 由洛伦兹力公式可知：当的方向与磁感应强度B 的方向平行时, 运动电荷不受洛伦兹力作用，因此电子未发生偏转，不能说明此空间一定不存在 磁场,只能说明此空间可能有磁场Z 磁场方向与电子速度方向平行Z 则选项B 正确-此空间也可能有正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度方向垂直, 导致电子所受合力为零•则选项D 正确・

答案BD

阳极

图 3-5-10

2. 如图3-5-10所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同 一水平面内，则阴极射线将

A •向外偏转

B •向里偏转

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. 阴极

C •向上偏转

D •向下偏转

解析 由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下『阴 极射线带负电,结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外•

答案A

3. 如图3-5-11所示，一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时 的速率为S 若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它 滑至底端时的速率为

A.变大

D ・条件不足，无法判断

解析 加上磁场后『滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力，使滑块所受摩擦力 变大*做负功值变大，而洛伦兹力不做功,重力做功恒定,由能量守恒可知,速 率变小.

答案B

知识点二洛伦兹力的大小

X

XXX

XXX

图 3-5-12

4. 带电油滴以水平速度％垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图

3-5-12所示，若油滴质量为加，磁感应强度为则下述说法正确的是

A.油滴必带正电荷，电荷量为籍

B.变小

C.不变

B・油滴必带负电荷，比荷益=希

C. 油滴必带正电荷，电荷量为翁

D・油滴带什么电荷都可以，只要满足4=器

解析油滴水平向右匀速运动,其所受洛伦兹力必向上与重力平衡,故油滴带正电，其电荷量g二簫，C正确.

答案C

5.用绝缘细线悬挂一个质量为川、带电荷量为+q的小球，让它处于如图3 -5-13所示的磁感应强度为B的匀强磁场中.山于磁场运动，小球静止在如图

所示位置，这时悬线与竖直方向夹角为a,并被拉紧，则磁场的运动速度和方向

图 3-5-13

A. 0=器,水平向右

B. 0=器,水平向左

C. 片誉，竖直向上

D. 。=詈,竖直向下

解析当磁场水平向右运动时蓿电小球相对于磁场向左运动，由左手定则, 洛伦兹力方向向下，小球无法平衡，故A项错误.当磁场以0 =器水平向左运动时，F = qvB = mg ,方向水平向上,小球可以平衡，但这时悬线上拉力为零,

不会被拉紧，故B项错误.当磁场以C =鋼許竖直向上运动时，则F = gB = /»gtan a ,由左手定则，F方向向右，小球可以平衡,故C项正确、D项错误.

答案C

11综合提升I:

6.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,

则这些质子在进入地球周圉的空间时，将

A. 竖直向下沿直线射向地面

B. 相对于预定地点向东偏转

C. 相对于预定地点，稍向西偏转

D. 相对于预定地点，稍向北偏转

解析地球赤道外地磁场方向由南向北,质子是氢原子核,带正电荷•根据左手定则可判定,质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东•

答案B

XXX

XXX

图 3-5-14

7.如图3-5-14所示，一个质量为川、带正电荷量为q的带电体，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垂直，请回答：

(1)能沿下表面滑动，物体速度的大小和方向应满足什么条件？

(2)若物体以速度血开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做

了多少功？

解析⑴若物体沿下表面滑动；则洛伦兹力一定向上,根据左手定则,速度方向向右・

当物体沿下表面滑动时，满足哪为昭,解得e事箭

(2)运动过程中，洛伦兹力和重力不做功.当0 =器时,m^ = qvB ,摩擦力消失,由动能定理,克服摩擦力做的功

答案⑴向右心箭

BX

X/ X

X /X E

X X

图 3-5-15

8.质量为加，带电荷量为9的微粒，以速度与水平方向成45。进入匀强

电场和匀强磁场同时存在的空间，如图3-5-15所示，微粒在电场、磁场、&

力场的共同作用下做匀速直线运动，求:

(!)电场强度的大小；

(2)磁感应强度的大小，该带电粒子带何种电荷.

解析

(1)带电粒子做匀速直线运动.经受力分析(受力图如图)可知该粒子一定带正

由平衡条件得：itigsin45° = r/Fsin 45° ,所以£ =晋

(2)由平衡条件得為7 = qvB所以丽冷铲

答案⑴晋

9.如图3-5-

16所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为川、带电荷量为小球可在棒上滑动，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〃，求小球III静止沿棒下落到具有最大加速度时的速度和所能达到的最大速度.

正