2024-2025學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力課時(shí)訓(xùn)練含解析新人教版選修3-1

PAGE3-第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力基礎(chǔ)訓(xùn)練對(duì)洛倫茲力的相識(shí)1.如圖所示是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖(其中B,F,v兩兩垂直)。其中正確的是(D)解析:此題主要考查左手定則及立體圖象的分辨,利用左手定則可推斷出D是正確的。2.關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(B)A.F,B,v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B,v,但B不肯定垂直于vC.B必定垂直于F,v,但F不肯定垂直于vD.v必定垂直于F,B,但F不肯定垂直于B解析:由左手定則可知F⊥B,F⊥v,B與v可以不垂直,故B正確,A,C,D錯(cuò)誤。3.如圖所示,一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管,忽視重力,電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)是(C)A.當(dāng)從a端通入電流時(shí),電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)從b端通入電流時(shí),電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.不管從哪端通入電流,電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.不管從哪端通入電流,電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析:不管通有什么方向的電流,螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向始終與軸線平行,帶電粒子沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力,所以應(yīng)始終保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,選項(xiàng)C正確。4.一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿著磁感線方向運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍,則帶電粒子受到的洛倫茲力(D)A.增大兩倍 B.增大一倍C.減小一半 D.依舊為零解析:若粒子速度方向與磁場(chǎng)方向平行,洛倫茲力為零,故A,B,C錯(cuò)誤,D正確。洛倫茲力的方向推斷5.航天員若要走出艙外,所穿的宇航服必需要能阻擋宇宙射線的輻射。而射向地球的絕大多數(shù)宇宙射線,在地磁場(chǎng)洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),基本到達(dá)不了地球表面。如圖所示,一束帶正電粒子流(類似于宇宙射線)沿圖中箭頭所示方向通過(guò)兩磁極間時(shí),其偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?A)A.向上 B.向下C.向N極 D.向S極解析:蹄形磁鐵的磁場(chǎng)方向由N指向S,依據(jù)左手定則,帶正電的粒子所受洛倫茲力方向向上,則粒子向上偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)A正確,B,C,D錯(cuò)誤。6.a,b,c三束粒子沿紙面對(duì)上射入垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)軌跡如圖所示,關(guān)于粒子帶電性質(zhì),下列推斷正確的是(B)A.a帶負(fù)電荷 B.a帶正電荷C.b帶正電荷 D.c帶正電荷解析:依據(jù)左手定則,結(jié)合圖可知,a粒子帶正電,c粒子不帶電,b粒子帶負(fù)電,故選項(xiàng)B正確,A,C,D錯(cuò)誤。7.每時(shí)每刻都有大量的宇宙射線向地球射來(lái),地球磁場(chǎng)可以變更射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,使它們不能到達(dá)地面,這對(duì)地球上的生命有非常重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的粒子垂直于地面對(duì)赤道射來(lái),如圖所示(地球由西向東自轉(zhuǎn),虛線表示地球的自轉(zhuǎn)軸,上方為地理北極),則在地球磁場(chǎng)的作用下,它將(A)A.向東偏轉(zhuǎn) B.向南偏轉(zhuǎn)C.向西偏轉(zhuǎn) D.向北偏轉(zhuǎn)解析:地球表面地磁場(chǎng)的方向由地理南極指向地理北極,帶正電的粒子垂直地面射向赤道的過(guò)程中,依據(jù)左手定則可知粒子所受洛倫茲力的方向向東,故選項(xiàng)A正確。8.在學(xué)校操場(chǎng)的上空中停著一個(gè)熱氣球,從它底部脫落一個(gè)塑料小部件,下落過(guò)程中由于和空氣的摩擦而帶負(fù)電,假如沒(méi)有風(fēng),那么它的著地點(diǎn)會(huì)落在氣球正下方地面位置的(B)A.偏東 B.偏西 C.偏南 D.偏北解析:在我們北半球,地磁場(chǎng)在水平方向上的重量方向是水平向北,小部件帶負(fù)電,依據(jù)左手定則可得小部件受到向西的洛倫茲力,故向西偏轉(zhuǎn),B正確。實(shí)力提升9.(2024·浙江“七彩陽(yáng)光”聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,在豎直面內(nèi)有光滑絕緣軌道MAN,軌道末端N處切線水平,在軌道右側(cè)的區(qū)域加有垂直紙面對(duì)里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從軌道上的M點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后,恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng),則可判定(B)A.小球肯定帶負(fù)電B.小球在磁場(chǎng)區(qū)域的速度大小為v=mgC.若小球從A點(diǎn)靜止滑下,進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后將向上偏轉(zhuǎn)D.若小球從A點(diǎn)靜止滑下,進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后仍將做直線運(yùn)動(dòng)解析:小球進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后,做直線運(yùn)動(dòng),即洛倫茲力與重力平衡,洛倫茲力方向向上,因此依據(jù)左手定則可知,小球肯定帶正電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由Bvq=mg,得v=mgBq10.如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的物體從粗糙斜面頂端滑究竟端,速度為v。若加上一個(gè)垂直紙面對(duì)外的磁場(chǎng),則滑究竟端時(shí)(B)A.v變大 B.v變小C.v不變 D.不能確定v的變更解析:由于帶負(fù)電的物體沿斜面下滑時(shí)受到垂直斜面對(duì)下的洛倫茲力作用,故物體對(duì)斜面的正壓力增大,斜面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力增大,由于物體克服摩擦力做功增大,所以物體滑究竟端時(shí)v變小,B正確。11.兩個(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(chǎng),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(C)A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4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(wú)關(guān),C項(xiàng)正確。12.帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng),恰做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則下述說(shuō)法正確的是(A)A.油