2023版新教材高中物理第1章安培力與洛倫茲力微點(diǎn)5洛倫茲力的計(jì)算和應(yīng)用課時(shí)作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

微點(diǎn)5洛倫茲力的計(jì)算和應(yīng)用1．[2023·全國高二](多選)在如圖所示的各圖中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q，則下列各圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小表達(dá)正確的是()A．圖(1)中洛倫茲力大小為qvBsin30°B．圖(2)中洛倫茲力大小為qvBsin30°C．圖(3)中洛倫茲力大小為0D．圖(4)中洛倫茲力大小為qvB2．兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，兩粒子質(zhì)量之比為1∶4，電荷量之比為1∶2，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為()A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．1∶43．[2023·天津市天津中學(xué)高二期中]如圖，在電子射線管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)直流電流的長直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則電子束將會(huì)()A．向上偏轉(zhuǎn)B．向下偏轉(zhuǎn)C．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D．向紙外偏轉(zhuǎn)4．[2023·廣東鹽田高中高二期中]如圖，彈簧測力計(jì)下掛有一單匝正方形線框，線框邊長為L，質(zhì)量為M，線框上邊水平且處于垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，線框通有如圖方向電流，且線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，若此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)大小為F.已知該線框單位長度自由電子個(gè)數(shù)為n，重力加速度為g，則電子定向移動(dòng)對(duì)應(yīng)的洛倫茲力大小為()A．F－MgB．Mg－FC．eq\f(F－Mg,4nL)D．eq\f(Mg－F,nL)5．[2023·吉林撫松縣第一中學(xué)高二期中]如圖所示，a、b兩個(gè)長方體物塊疊放在粗糙水平地面上，物塊a帶正電，物塊b不帶電且為絕緣體，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉物塊b，使a、b一起無相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速的過程中，物塊a、b間的摩擦力()A．逐漸減小B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大[答題區(qū)]題號(hào)12345答案6.宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子，而地磁場可以有效抵御宇宙射線的侵入．地磁場的磁感線分布如圖所示，可以認(rèn)為兩極處地磁場的方向垂直于地面，赤道處地磁場的方向由地理南極指向地理北極．(1)對(duì)于垂直射向地面的宇宙射線，赤道和兩極相比，哪個(gè)區(qū)域的地磁場阻擋效果更好？(2)若赤道上空某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.1×10－4T，有一速率5.0×105m/s、電荷量1.6×10－19C的質(zhì)子豎直向下運(yùn)動(dòng)穿過此處的地磁場，該質(zhì)子受到的洛倫茲力是多大？向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？微點(diǎn)5洛倫茲力的計(jì)算和應(yīng)用1．答案：BCD解析：(1)中粒子所受洛倫茲力f＝qvB，A錯(cuò)誤；(2)中粒子速度方向與磁場方向夾角30°，粒子所受洛倫茲力f＝qvBsin30°，B正確；(3)中粒子速度方向與磁場方向平行，粒子不受洛倫茲力，C正確；(4)中粒子所受洛倫茲力f＝qvB，D正確．2．答案：C解析：帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力F＝qvB，與電荷量成正比，與質(zhì)量無關(guān)，C項(xiàng)正確．3．答案：A解析：根據(jù)安培定則可知，通電長直導(dǎo)線在陰極射線管處的磁場方向垂直紙面向外，由圖可知電子束運(yùn)動(dòng)方向由左向右，根據(jù)左手定則可知電子束受到的洛倫茲力方向向上，所以向上偏轉(zhuǎn)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．4．答案：D解析：線框受到豎直向下的重力、豎直向上的安培力和彈力，則有Mg＝F安＋F而線框中的安培力是由nL個(gè)電子受到的洛倫茲力的合力，所以F安＝nLF洛解得F洛＝eq\f(Mg－F,nL)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．5．答案：A解析：由于無相對(duì)滑動(dòng)，考慮對(duì)整體受力分析，a將受到向下的洛倫茲力的作用，使得加速過程中地面對(duì)b的支持力逐漸增大，則系統(tǒng)所受的摩擦力將逐漸增大．根據(jù)牛頓第二定律F－μN(yùn)＝(ma＋mb)a，可知加速度將逐漸減小，接下來隔離a根據(jù)牛頓第二定律f＝maa，可知物塊a、b間的摩擦力逐漸減小，A正確．6．答案：(1)見解析(2)見解析解析：(1)因赤道處的磁場方向與高能