第八章單元小結練磁場對電流或運動電荷的作用

1、單元小結練磁場對電流或運動電荷的作用(限時：45分鐘)一、單項選擇題1關于電場力與洛倫茲力，以下說法正確的是()A電荷只要處在電場中，就會受到電場力，而電荷靜止在磁場中，也可能受到洛倫茲力B電場力對在電場中的電荷一定會做功，而洛倫茲力對在磁場中的電荷卻不會做功C電場力與洛倫茲力一樣，受力方向都在電場線或磁感線上D只有運動的電荷在磁場中才可能會受到洛倫茲力的作用答案D解析靜止在磁場中的電荷不可能受到洛倫茲力，A錯；盡管電場力對電荷可以做功，但如果電荷在電場中不動或沿等勢面移動，電場力做功為零，B錯；洛倫茲力的方向與磁感線垂直，與運動方向垂直，C錯只有D是正確的2在磁感應強度為B0、方向豎直向上的

2、勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直于紙面向里如圖1所示，A、B、C、D是以直導線為圓心的同一圓周上等分的四點，A、C連線方向水平，在這四點中 ()圖1AB、D兩點的磁感應強度大小相等BA、B兩點的磁感應強度大小相等CC點的磁感應強度的值最大DB點的磁感應強度的值最大答案A解析由安培定則可判斷通電直導線在C點的磁感應強度方向與B0的方向相反，B、D兩點的磁感應強度方向與B0垂直，故B、D兩點磁感應強度大小相等，A點的磁感應強度方向與B0相同，由磁場的疊加原理知A點的合磁感應強度最大故只有A項正確3.如圖2所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內充滿磁感應強度為B的勻強磁場，MN是一豎直放置

3、的感光板從圓形磁場最高點P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關于這些粒子的運動，以下說法正確的是()圖2A只要對著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長D只要速度滿足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上答案D解析當vB時，粒子所受洛倫茲力充當向心力，做半徑和周期分別為R、T的勻速圓周運動；只要速度滿足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，選項D正確4.如圖3所示，正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的

4、勻強磁場，一個粒子(不計重力)以速度v從AB邊的中點M沿既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，正好從AD邊的中點N射出若將磁感應強度B變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個粒子射出磁場的位置是()圖3AA點 BN、D之間的某一點CC、D之間的某一點 DB、C之間的某一點答案A解析粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，當粒子垂直于AB邊從中點M射入時，又從AD邊的中點N射出，則A點為圓心，且R，當磁感應強度加倍時，半徑變?yōu)樵瓉淼?，則A正確5如圖4所示，一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，不計重力，在a點以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域，沿曲線abcd運動，ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧粒子在每段

5、圓弧上運動的時間都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應強度方向為正，則磁場區(qū)域、三部分的磁感應強度B隨x變化的關系可能是下列圖中的()圖4答案C6.如圖5所示，空間存在水平向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，磁場內有一絕緣的足夠長的直桿，它與水平面的傾角為，一帶電荷量為q、質量為m的帶負電小球套在直桿上，從A點由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0、y0的空間有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B，現(xiàn)有四個質量及電荷量均相同的帶電粒子，由x軸上的P點以不同的初速度平行于y軸射入此磁場，其出射方向如圖所示，不計重力的影響，則()圖8A初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子B

6、初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子C在磁場中運動時間最長的是沿方向射出的粒子D在磁場中運動時間最長的是沿方向射出的粒子答案AD解析顯然題圖中四條圓弧中對應的半徑最大，由半徑公式R可知，質量和電荷量相同的帶電粒子在同一個磁場中做勻速圓周運動的速度越大，半徑越大，故A項對，B項錯；根據(jù)周期公式T知，當圓弧對應的圓心角為時，帶電粒子在磁場中運動的時間為t，圓心角越大，則運動時間越長圓心均在x軸上，由半徑大小關系可知對應的圓心角最大，故在磁場中運動時間最長的是沿方向出射的粒子，C項錯，D項對三、計算題10如圖9所示，中軸線PQ將矩形區(qū)域MNDC分成上、下兩部分，上部分充滿垂直紙面向外的勻強磁場，下部分

7、充滿垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度皆為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點進入磁場，速度與邊MC的夾角30.MC邊長為a，MN邊長為8a，不計粒子重力求：圖9(1)若要求該粒子不從MN邊射出磁場，其速度最大是多少？(2)若要求該粒子恰從Q點射出磁場，其在磁場中的運行時間最少是多少？答案(1)(2)解析(1)設該粒子恰不從MN邊射出磁場時的軌跡半徑為r，由幾何關系得：rcos 60ra，解得ra又由qvBm解得最大速度v(2)由幾何關系知，軌跡半徑為r時，粒子每經過分界線PQ一次，在PQ方向前進的位移為軌跡半徑r的倍設粒子進入磁場后第n次經過PQ時恰好到達Q點有nr8a解得n4.62n所能取的最小自然數(shù)為5粒子做圓周運動的周期為T粒子每經過PQ分界線一次用去的時間為tT粒子到達Q點的最短時間為tmin5t11勻強磁場區(qū)域由一個半徑為R的半圓和一個長為2R，寬為的矩形組成，磁場的方向如圖10所示一束質量為m、電荷量為q的粒子(粒子間的相互作用和重力均不計)以速度v從邊界AN的中點P垂直于AN和磁場方向射入磁場中問：圖10(1)當磁感應強度為多大時，粒子恰好從A點射出？(2)對應粒子可能射出的各段磁場邊界，磁感應強度應滿足什么條件？答案(1)(2)見解析解析(1)由左手定則判定，粒子向左偏轉，故只能從PA、AC和CD三段邊界射出，如圖所示當粒子從A