人教版(新教材)高中物理選擇性必修2課時作業(yè)9：1 2 磁場對運動電荷的作用力

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE1第2節(jié)磁場對運動電荷的作用力(限時40分鐘)題組一洛倫茲力的方向1.帶電粒子(重力不計)穿過飽和蒸汽時，在它走過的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強磁場，圖中Oa、Ob、Oc、Od是從O點發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說法中正確的是()A．四種粒子都帶正電B．四種粒子都帶負電C．打到a、b點的粒子帶正電D．打到c、d點的粒子帶正電〖答案〗D〖解析〗由左手定則知打到a、b點的粒子帶負電，打到c、d點的粒子帶正電，D正確。2．下列四幅圖關(guān)于各物理量方向間的關(guān)系中，正確的是()〖答案〗B〖解析〗A圖中，由左手定則可知，安培力的方向總是與磁感應(yīng)強度的方向垂直，故A錯誤；B圖中，磁場的方向向下，電流的方向垂直紙面向里，由左手定則可知安培力的方向向左，故B正確；C圖中，由左手定則可知，洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直，應(yīng)為垂直紙面向外，故C錯誤；D圖中，通電螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向沿螺線管的軸線的方向，可知電荷運動的方向與磁感線的方向平行，不受洛倫茲力，故D錯誤。題組二洛倫茲力的大小3．兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場，兩粒子質(zhì)量之比為1∶4，電荷量之比為1∶2，則兩帶電粒子所受洛倫茲力之比為()A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．1∶4〖答案〗C〖解析〗帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時，洛倫茲力F＝qvB與電荷量成正比，與質(zhì)量無關(guān)，C項正確。4.如圖所示，一個帶負電的物體從絕緣粗糙斜面頂端滑到底端時的速度為v，若加上一個垂直紙面向外的勻強磁場，則滑到底端時()A．v變大 B．v變小C．v不變 D．不能確定v的變化〖答案〗B〖解析〗未加磁場時，根據(jù)動能定理有mgh－Wf＝eq\f(1,2)mv2－0。加磁場后，多了洛倫茲力，方向垂直斜面向下，洛倫茲力不做功，但正壓力變大，摩擦力變大，克服摩擦力做功變大，根據(jù)動能定理，有mgh－Wf′＝eq\f(1,2)mv′2－0，Wf＜Wf′，所以v′＜v，B正確。5．帶電油滴以水平速度v0垂直進入磁場，恰做勻速直線運動，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強度為B，則下述說法正確的是()A．油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(2mg,v0B)B．油滴必帶負電荷，比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,v0B)C．油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)〖答案〗C〖解析〗油滴水平向右勻速運動，其所受洛倫茲力必向上與重力平衡，故帶正電，由qv0B＝mg得q＝eq\f(mg,v0B)，C正確。題組三磁偏轉(zhuǎn)的應(yīng)用6．如圖所示為磁流體發(fā)電機發(fā)電原理示意圖，將一束等離子體(高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負電的微粒)射入磁場，磁場中有兩塊金屬板P、Q，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。兩金屬板的板長為L1，板間距離為L2，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B且平行于兩金屬板，等離子體充滿兩板間的空間。等離子體的初速度v與磁場方向垂直，當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，P板和Q板間電勢差UPQ為()A．vBL1 B．vBL2C.eq\f(vBL2,L1) D.eq\f(vBL1,L2)〖答案〗B〖解析〗等離子體進入兩金屬板間，在洛倫茲力作用下帶正電的離子向P板運動、帶負電的離子向Q板運動，平行板間形成一個向下的勻強電場，并且場強越來越大，當離子受到的洛倫茲力和電場力平衡時，正、負離子便做勻速直線運動通過金屬板，發(fā)電機便穩(wěn)定發(fā)電了。則有qE＝qvB，又UPQ＝EL2，可得UPQ＝vBL2，選項B正確。7．2020年爆發(fā)了新冠肺炎疫情，新型冠狀病毒傳染性非常強，因此研究新冠肺炎病毒株的實驗室必須是全程都在高度無接觸物理防護性條件下操作。武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是()A．帶電離子所受洛倫茲力方向水平向左B．正、負離子所受洛倫茲力方向相同C．污水流量計也可以用于測量不帶電的液體的流速D．只需要測量M、N兩點間電壓就能夠推算廢液的流量〖答案〗D〖解析〗根據(jù)左手定則，正電荷受到豎直向下的洛倫茲力，負電荷受到豎直向上的洛倫茲力，A、B錯誤；不帶電液體在磁場中流動時，由于沒有自由電荷，不能形成電場，M、N兩點間沒有電勢差，因此無法測出流速，C錯誤；根據(jù)qvB＝qeq\f(U,d)，可得廢液的流速v＝eq\f(U,Bd)，廢液的流量Q＝Sv＝eq\f(πd2,4)·eq\f(U,Bd)＝eq\f(πUd,4B)，故只需要測量M、N兩點間電壓就能夠推算廢液的流量，D正確。8．在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強電場和勻強磁場。α粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，恰好能沿直線勻速通過。供下列各小題選擇的〖答案〗有：A．不偏轉(zhuǎn) B．向上偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn) D．向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)(1)若質(zhì)子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，質(zhì)子將________。(2)若電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，電子將________。(3)若質(zhì)子以大于v0的速度，沿垂直于電場方向和磁場方向從兩板正中央射入時，質(zhì)子將________。(4)若增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度，其他條件不變，電子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向，從兩板正中央射入時，電子將________?！即鸢浮?1)A(2)A(3)B(4)C〖解析〗設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。帶電粒子以速度v0垂直射入互相正交的勻強電場和勻強磁場中時，若粒子帶正電荷，則所受電場力方向向下，大小為qE；所受洛倫茲力方向向上，大小為qv0B。沿直線勻速通過時，顯然有qv0B＝qE，v0＝eq\f(E,B)，即沿直線勻速通過時，帶電粒子的速度與其質(zhì)量、電荷量無關(guān)。如果粒子帶負電荷，則所受電場力方向向上，洛倫茲力方向向下，上述結(jié)論仍然成立。所以，(1)(2)兩小題應(yīng)選A。若質(zhì)子以大于v0的速度v射入兩板之間，由于洛倫茲力F洛＝qvB，洛倫茲力將大于電場力，質(zhì)子帶正電荷，將向上偏轉(zhuǎn)，第(3)小題應(yīng)選B。磁場的磁感應(yīng)強度B增大時，電子射入的其他條件不變，所受洛倫茲力F洛＝qv0B也增大，電子帶負電荷，所受洛倫茲力方向向下，將向下偏轉(zhuǎn)，所以第(4)小題應(yīng)選擇C。9．(多選)(2021·山西大同市高二期末)關(guān)于靜電場和磁場對電荷的作用力，下列說法正確的是()A．帶電粒子在電場中一定受電場力的作用，在磁場中也一定受洛倫茲力的作用B．帶電粒子在電場中運動時電場力可能不做功，在磁場中運動時洛倫茲力一定不做功C．運動的正電荷受電場力的方向與電場強度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向相同D．運動的負電荷受電場力的方向與電場強度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直〖答案〗BD〖解析〗帶電粒子在電場中一定會受電場力，磁場只對運動電荷有洛倫茲力作用，且運動電荷的速度方向與磁場方向不平行，A錯誤；帶電粒子在電場中沿等勢面運動時電場力不做功，因為洛倫茲力的方向和運動電荷的速度垂直，洛倫茲力對運動電荷一定不做功，B正確；運動的正電荷受電場力的方向與電場強度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，C錯誤；運動的負電荷受電場力的方向與電場強度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，D正確。10．(2021·廣東深圳市高二期末)如圖所示，從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中都含有大量的高能帶電粒子，這些高能帶電粒子到達地球會對地球上的生命帶來危害，但是由于地球周圍存在地磁場，地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，對地球上的生命起到保護作用，那么()A．宇宙射線受到地磁場施加的與運動方向相反的排斥力B．垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處受磁場的偏轉(zhuǎn)作用最強C．帶正電的離子垂直射向赤道時會向東偏轉(zhuǎn)D．帶負電的離子垂直射向赤道時會向南極偏轉(zhuǎn)〖答案〗C〖解析〗宇宙射線受到地磁場施加的力與運動方向垂直，當宇宙射線的運動方向與磁感應(yīng)強度方向平行時，此時受到的洛倫茲力為零，故A錯誤；垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處運動方向與磁場方向平行，故不受洛倫茲力，故B錯誤；由左手定則可知，帶正電的離子垂直射向赤道時會向東偏轉(zhuǎn)，故C正確；帶負電的離子垂直射向赤道時會向西偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。11．為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法正確的是()A．若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高B．前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與污水中離子種類無關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．污水流量Q與電壓U成正比，與a、b有關(guān)〖答案〗B〖解析〗由左手定則可知，若污水中為正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面電勢，若污水中為負離子，則負離子向外偏，仍然是前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，故A錯誤，B正確；污水穩(wěn)定流動時，對任一離子有qvB＝qE＝eq\f(qU,b)，所以U＝Bbv，電壓表的示數(shù)與離子濃度無關(guān)，故C錯誤；流量Q＝Sv＝bc·eq\f(U,Bb)＝eq\f(cU,B)，可以看出流量Q與a、b均無關(guān)，故D錯誤。12．如圖所示，一帶正電的物體固定在小車的底板上，其中底板絕緣，整個裝置靜止在水平地面上，在空間施加一垂直紙面向里的勻強磁場，如果保持小車不動，將勻強磁場沿水平方向向左勻速運動。則下列說法正確的是()A．帶電物體所受的洛倫茲力為零B．帶電物體受洛倫茲力且方向豎直向上C．小車對地面的壓力變大D．地面對小車的摩擦力方向向左〖答案〗B〖解析〗受洛倫茲力的帶電物體的速度不是相對地面而言，而是相對磁場。題中勻強磁場向左勻速運動相當于小車水平向右勻速運動，由左手定則可知，帶電物體所受的洛倫茲力方向豎直向上，B正確，A錯誤；由于小車水平方向不受力，所以摩擦力為零，D錯誤；對小車及帶電物體整體分析可知，地面對小車的支持力變小，由牛頓第三定律可知小車對地面的壓力變小，C錯誤。13．(多選)如圖所示，一個帶正電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙絕緣桿上，整個裝置處在與桿垂直的水平方向的勻強磁場中，現(xiàn)使滑環(huán)獲得向右的初速度，滑環(huán)在桿上的運動情況可能是()A．始終做勻速運動B．先做加速運動，后做勻速運動C．先做減速運動，后做勻速運動D．先做減速運動，最后靜止在桿上〖答案〗ACD〖解析〗分析滑環(huán)的受力情況，受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力作用，如果洛倫茲力等于物體的重力，滑環(huán)不受支持力和摩擦力作用，將做勻速直線運動，選項A正確；如果重力小于洛倫茲力，滑環(huán)在水平方向上受到摩擦力作用，做減速運動，當洛倫茲力等于重力時，做勻速運動，選項C正確，B錯誤；如果重力大于洛倫茲力，滑環(huán)受到摩擦力，將做減速運動，最終速度為零，選項D正確。14．兩個完全相同的帶等量的正電荷的小球a和b，從同一高度自由落下，分別穿過高度相同的水平方向的勻強電場和勻強磁場，如圖所示，然后再落到地面上，設(shè)兩球運動所用的總時間分別為ta、tb，則()A．ta＝tb B．ta＞tbC．ta＜tb D．條件不足，無法比較〖答案〗C〖解析〗a球進入勻強電場后，始終受到水平向右的電場力F電＝qE作用，這個力不會改變a球在豎直方向運動的速度，故它下落的總時間ta與沒有電場時自由下落的時間t0相同。b球以某一速度進入勻強磁場瞬間它就受到水平向右的洛倫茲力作用，這個力只改變速度方向，會使速度方向向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)，又因為洛倫茲力始終與速度方向垂直，當速度方向變化時，洛倫茲力的方向也發(fā)生變化，不再沿水平方向。如圖所示為小球b在磁場中某一位置時的受力情況，從圖中可以看出洛倫茲力F洛的分力F1會影響小球豎直方向的運動，使豎直下落的加速度減小(小于g)，故其下落的時間tb大于沒有磁場時小球自由下落的總時間t0。綜上所述，ta＜tb，故選項C正確。第2節(jié)磁場對運動電荷的作用力(限時40分鐘)題組一洛倫茲力的方向1.帶電粒子(重力不計)穿過飽和蒸汽時，在它走過的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強磁場，圖中Oa、Ob、Oc、Od是從O點發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說法中正確的是()A．四種粒子都帶正電B．四種粒子都帶負電C．打到a、b點的粒子帶正電D．打到c、d點的粒子帶正電〖答案〗D〖解析〗由左手定則知打到a、b點的粒子帶負電，打到c、d點的粒子帶正電，D正確。2．下列四幅圖關(guān)于各物理量方向間的關(guān)系中，正確的是()〖答案〗B〖解析〗A圖中，由左手定則可知，安培力的方向總是與磁感應(yīng)強度的方向垂直，故A錯誤；B圖中，磁場的方向向下，電流的方向垂直紙面向里，由左手定則可知安培力的方向向左，故B正確；C圖中，由左手定則可知，洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直，應(yīng)為垂直紙面向外，故C錯誤；D圖中，通電螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向沿螺線管的軸線的方向，可知電荷運動的方向與磁感線的方向平行，不受洛倫茲力，故D錯誤。題組二洛倫茲力的大小3．兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場，兩粒子質(zhì)量之比為1∶4，電荷量之比為1∶2，則兩帶電粒子所受洛倫茲力之比為()A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．1∶4〖答案〗C〖解析〗帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時，洛倫茲力F＝qvB與電荷量成正比，與質(zhì)量無關(guān)，C項正確。4.如圖所示，一個帶負電的物體從絕緣粗糙斜面頂端滑到底端時的速度為v，若加上一個垂直紙面向外的勻強磁場，則滑到底端時()A．v變大 B．v變小C．v不變 D．不能確定v的變化〖答案〗B〖解析〗未加磁場時，根據(jù)動能定理有mgh－Wf＝eq\f(1,2)mv2－0。加磁場后，多了洛倫茲力，方向垂直斜面向下，洛倫茲力不做功，但正壓力變大，摩擦力變大，克服摩擦力做功變大，根據(jù)動能定理，有mgh－Wf′＝eq\f(1,2)mv′2－0，Wf＜Wf′，所以v′＜v，B正確。5．帶電油滴以水平速度v0垂直進入磁場，恰做勻速直線運動，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強度為B，則下述說法正確的是()A．油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(2mg,v0B)B．油滴必帶負電荷，比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,v0B)C．油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)〖答案〗C〖解析〗油滴水平向右勻速運動，其所受洛倫茲力必向上與重力平衡，故帶正電，由qv0B＝mg得q＝eq\f(mg,v0B)，C正確。題組三磁偏轉(zhuǎn)的應(yīng)用6．如圖所示為磁流體發(fā)電機發(fā)電原理示意圖，將一束等離子體(高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負電的微粒)射入磁場，磁場中有兩塊金屬板P、Q，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。兩金屬板的板長為L1，板間距離為L2，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B且平行于兩金屬板，等離子體充滿兩板間的空間。等離子體的初速度v與磁場方向垂直，當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，P板和Q板間電勢差UPQ為()A．vBL1 B．vBL2C.eq\f(vBL2,L1) D.eq\f(vBL1,L2)〖答案〗B〖解析〗等離子體進入兩金屬板間，在洛倫茲力作用下帶正電的離子向P板運動、帶負電的離子向Q板運動，平行板間形成一個向下的勻強電場，并且場強越來越大，當離子受到的洛倫茲力和電場力平衡時，正、負離子便做勻速直線運動通過金屬板，發(fā)電機便穩(wěn)定發(fā)電了。則有qE＝qvB，又UPQ＝EL2，可得UPQ＝vBL2，選項B正確。7．2020年爆發(fā)了新冠肺炎疫情，新型冠狀病毒傳染性非常強，因此研究新冠肺炎病毒株的實驗室必須是全程都在高度無接觸物理防護性條件下操作。武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是()A．帶電離子所受洛倫茲力方向水平向左B．正、負離子所受洛倫茲力方向相同C．污水流量計也可以用于測量不帶電的液體的流速D．只需要測量M、N兩點間電壓就能夠推算廢液的流量〖答案〗D〖解析〗根據(jù)左手定則，正電荷受到豎直向下的洛倫茲力，負電荷受到豎直向上的洛倫茲力，A、B錯誤；不帶電液體在磁場中流動時，由于沒有自由電荷，不能形成電場，M、N兩點間沒有電勢差，因此無法測出流速，C錯誤；根據(jù)qvB＝qeq\f(U,d)，可得廢液的流速v＝eq\f(U,Bd)，廢液的流量Q＝Sv＝eq\f(πd2,4)·eq\f(U,Bd)＝eq\f(πUd,4B)，故只需要測量M、N兩點間電壓就能夠推算廢液的流量，D正確。8．在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強電場和勻強磁場。α粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，恰好能沿直線勻速通過。供下列各小題選擇的〖答案〗有：A．不偏轉(zhuǎn) B．向上偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn) D．向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)(1)若質(zhì)子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，質(zhì)子將________。(2)若電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向射入時，電子將________。(3)若質(zhì)子以大于v0的速度，沿垂直于電場方向和磁場方向從兩板正中央射入時，質(zhì)子將________。(4)若增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度，其他條件不變，電子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向，從兩板正中央射入時，電子將________?！即鸢浮?1)A(2)A(3)B(4)C〖解析〗設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。帶電粒子以速度v0垂直射入互相正交的勻強電場和勻強磁場中時，若粒子帶正電荷，則所受電場力方向向下，大小為qE；所受洛倫茲力方向向上，大小為qv0B。沿直線勻速通過時，顯然有qv0B＝qE，v0＝eq\f(E,B)，即沿直線勻速通過時，帶電粒子的速度與其質(zhì)量、電荷量無關(guān)。如果粒子帶負電荷，則所受電場力方向向上，洛倫茲力方向向下，上述結(jié)論仍然成立。所以，(1)(2)兩小題應(yīng)選A。若質(zhì)子以大于v0的速度v射入兩板之間，由于洛倫茲力F洛＝qvB，洛倫茲力將大于電場力，質(zhì)子帶正電荷，將向上偏轉(zhuǎn)，第(3)小題應(yīng)選B。磁場的磁感應(yīng)強度B增大時，電子射入的其他條件不變，所受洛倫茲力F洛＝qv0B也增大，電子帶負電荷，所受洛倫茲力方向向下，將向下偏轉(zhuǎn)，所以第(4)小題應(yīng)選擇C。9．(多選)(2021·山西大同市高二期末)關(guān)于靜電場和磁場對電荷的作用力，下列說法正確的是()A．帶電粒子在電場中一定受電場力的作用，在磁場中也一定受洛倫茲力的作用B．帶電粒子在電場中運動時電場力可能不做功，在磁場中運動時洛倫茲力一定不做功C．運動的正電荷受電場力的方向與電場強度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向相同D．運動的負電荷受電場力的方向與電場強度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直〖答案〗BD〖解析〗帶電粒子在電場中一定會受電場力，磁場只對運動電荷有洛倫茲力作用，且運動電荷的速度方向與磁場方向不平行，A錯誤；帶電粒子在電場中沿等勢面運動時電場力不做功，因為洛倫茲力的方向和運動電荷的速度垂直，洛倫茲力對運動電荷一定不做功，B正確；運動的正電荷受電場力的方向與電場強度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，C錯誤；運動的負電荷受電場力的方向與電場強度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，D正確。10．(2021·廣東深圳市高二期末)如圖所示，從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中都含有大量的高能帶電粒子，這些高能帶電粒子到達地球會對地球上的生命帶來危害，但是由于地球周圍存在地磁場，地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向，對地球上的生命起到保護作用，那么()A．宇宙射線受到地磁場施加的與運動方向相反的排斥力B．垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處受磁場的偏轉(zhuǎn)作用最強C．帶正電的離子垂直射向赤道時會向東偏轉(zhuǎn)D．帶負電的離子垂直射向赤道時會向南極偏轉(zhuǎn)〖答案〗C〖解析〗宇宙射線受到地磁場施加的力與運動方向垂直，當宇宙射線的運動方向與磁感應(yīng)強度方向平行時，此時受到的洛倫茲力為零，故A錯誤；垂直射向地球表面的帶電粒子在兩極處運動方向與磁場方向平行，故不受洛倫茲力，故B錯誤；由左手定則可知，帶正電的離子垂直射向赤道時會向東偏轉(zhuǎn)，故C正確；帶負電的離子垂直射向赤道時會向西偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。11．為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法正確的是()A．若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高B．前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與污水中離子種類無關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．污水流量Q與電壓U成正比，與a、b有關(guān)〖答案〗B〖解析〗由左手定則可知，若污水中為正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面電勢，若污水中為負離子，則負離子向外偏，仍然是前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，故A錯誤，B正確；污水穩(wěn)定流動時，對任一離子有qvB＝qE＝eq\f(qU,b)，所以U＝Bbv，電壓表的示數(shù)與離子濃度無關(guān)，故C錯誤；流量Q＝Sv＝bc·eq\f(U,Bb)＝eq\f(cU,B)，可以看出流量Q與a、b均無關(guān)，故D錯誤。12．如圖所示，一帶正電的物體固定在小車的底板上，其中底板絕緣，整個裝置靜止在水平地面上，在空間施加一垂直紙面向