2018年高中物理 第3章 垂直磁場(chǎng)方向 第5節(jié) 運(yùn)動(dòng)電荷在中受到的力練習(xí)含解析新人教版選修3-1

1、1第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力對(duì)洛倫茲力的理解1.下列說法正確的是(D)A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方一定受到洛倫茲力的作用B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能也不能改變帶電粒子的速度D.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功解析:運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力F=qvBsinθ所以F的大小不但與qvB有關(guān)系還與v和B的夾角θ有關(guān)系當(dāng)θ=0或180時(shí)F=0此

2、時(shí)B不一定等于零所以選項(xiàng)AB錯(cuò)誤洛倫茲力與粒子的速度始終垂直所以洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功粒子的動(dòng)能不變但粒子速度方向要變所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確.2.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BFv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像的辨認(rèn)利用左手定則可判斷出D是正確的.3.(多選)如圖所示帶正電的小球通過絕緣柄固定在A處勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)向右水平平

3、移則有關(guān)洛倫茲力的分析下列結(jié)論正確的是(CD)A.由于帶電小球靜止所以它不受洛倫茲力B.小球會(huì)受到洛倫茲力其方向向上C.小球會(huì)受到洛倫茲力其方向向下D.若磁場(chǎng)沿垂直紙面方向平移則小球不受洛倫茲力作用解析:當(dāng)磁場(chǎng)平移時(shí)小球相對(duì)于磁場(chǎng)則為運(yùn)動(dòng)電荷只要速度方向與磁場(chǎng)方向不平行則小球就會(huì)受到洛倫茲力并由左手定則判斷可知選項(xiàng)CD正確.4.在下列各圖中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B帶電粒子的速率均為v帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小

4、并指出洛倫茲力的方向.3直線穿過則下列說法正確的是(BC)A.若帶電粒子帶電荷量為2q粒子將向下偏轉(zhuǎn)B.若帶電粒子帶電荷量為2q粒子仍能沿直線穿過C.若帶電粒子速度為2v粒子不與極板相碰則從右側(cè)射出時(shí)電勢(shì)能一定增大D.若帶電粒子從右側(cè)水平射入粒子仍能沿直線穿過解析:粒子恰沿直線穿過靜電力和洛倫茲力均垂直于速度故合力為零粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)平衡條件有qvB=qE解得v=粒子速度仍為就能沿直線勻速通過選擇器若帶電粒子帶電荷量為2q速度不變

5、仍然沿直線勻速通過選擇器故選項(xiàng)A錯(cuò)誤若帶電粒子帶電荷量為2q粒子速度仍為靜電力與洛倫茲力仍然平衡仍然沿直線勻速通過選擇器故選項(xiàng)B正確若帶電粒子速度為2v靜電力不變洛倫茲力變?yōu)樵瓉淼?倍故會(huì)偏轉(zhuǎn)克服靜電力做功電勢(shì)能增加故選項(xiàng)C正確若帶電粒子從右側(cè)水平射入靜電力方向不變洛倫茲力方向反向故粒子一定偏轉(zhuǎn)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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)塑料小部件下落過程中由于和空氣的摩擦而帶負(fù)電如果沒有風(fēng)那

6、么它的著地點(diǎn)會(huì)落在熱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:在北半球地磁場(chǎng)在水平方向上的分量方向是水平向北塑料小部件帶負(fù)電根據(jù)左手定則可得塑料小部件受到向西的洛倫茲力故向西偏轉(zhuǎn)選項(xiàng)B正確.9.(多選)如圖所示一個(gè)帶正電荷的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運(yùn)動(dòng)飛離桌子邊緣A最后落到地板上.設(shè)有磁場(chǎng)時(shí)飛行時(shí)間為t1水平射程為s1著地速度大小為v1若撤去磁場(chǎng)而其余條件不變時(shí)小球飛行的時(shí)間為t2水平射程為s2著地速度大小為v

7、2則(ABD)A.s1s2B.t1t2C.v1v2D.v1=v2解析:沒有磁場(chǎng)時(shí)小球下落過程為平拋運(yùn)動(dòng).當(dāng)空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)小球下落過程中任一位置受力情況如圖所示.由于洛倫茲力對(duì)小球豎直分運(yùn)動(dòng)的影響在同樣落差下與平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用相比小球落地時(shí)間加長(zhǎng)所以t1t2故選項(xiàng)B正確.從洛倫茲力對(duì)水平分運(yùn)動(dòng)的影響可知小球水平分速度將比平拋時(shí)加大而且又有t1t2則必有s1s2故選項(xiàng)A正確.由于洛倫茲力做功為零而兩種情況下重力對(duì)小球做功相等所以落地速