運動電荷在磁場中受到的力檢測試題

1、.運動電荷在磁場中受到的力檢測試題小編寄語：下面小編為大家提供運動電荷在磁場中受到的力檢測試題，希望對大家學習有幫助。運動電荷在磁場中受到的力檢測試題1.2020年高考廣東理基卷帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用.以下表述正確的選項是A.洛倫茲力對帶電粒子做功B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C.洛倫茲力的大小與速度無關D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向解析：選B.洛倫茲力的方向總跟速度方向垂直，所以洛倫茲力永不做功，不會改變粒子的動能，因此B正確.2.來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球外表垂直的方向射向赤道上空的某一點，那么這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將A.豎直向下沿直線射向地

2、面B.相對于預定地點，稍向東偏轉(zhuǎn)C.相對于預定地點，稍向西偏轉(zhuǎn)D.相對于預定地點，稍向北偏轉(zhuǎn)解析：選B.此題考察判斷洛倫茲力的方向，質(zhì)子是氫原子核，帶正電，地球外表地磁場方向由南向北.根據(jù)左手定那么可斷定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東，故正確答案為B.3.圖3-5-16圖3-5-16為一濾速器裝置的示意圖.a、b為程度放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿程度方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍可以沿程度直線OO運動，由O射出，不計重力作用.可能到達上述目的的方法是A.使a

3、板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里B.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里C.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外D.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外解析：選AD.要使電子沿直線OO運動，那么電子在豎直方向所受電場力和洛倫茲力平衡，假設a板電勢高于b板，那么電子所受電場力方向豎直向上，其所受洛倫茲力方向必向下，由左手定那么可斷定磁場方向垂直紙面向里，故A選項正確.同理可判斷D選項正確.4.圖3-5-17從地面上方A點處自由落下一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，地面附近有如圖3-5-17所示的勻強電場和勻強磁場，電場方向程度向右，磁場方向垂直紙面向里，這時粒子的落地速度大小為v

4、1，假設電場不變，只將磁場的方向改為垂直紙面向外，粒子落地的速度大小為v2，那么A.v1v2 B.v1C.v1=v2 D.無法斷定解析：選A.帶電粒子落下后，受重力、電場力、洛倫茲力的作用，洛倫茲力的方向跟運動方向垂直，不做功.重力做功都一樣，但電場力做功有區(qū)別.假設磁場方向向里，粒子落下后沿電場力方向挪動的間隔 大，電場力做功多，故v1v2.故答案A正確.5.圖3-5-18一種測量血管中血流速度儀器的原理如圖3-5-18所示，在動脈血管左右兩側(cè)加有勻強磁場，上下兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設血管直徑是2.0 mm，磁場的磁感應強度為0.08 T，電壓表測出的電壓為0.10 mV，那么血流速度大

5、小為多少?取兩位有效數(shù)字解析：血液中的運動電荷在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，在血管壁上聚集，在血管內(nèi)形成一個電場，其方向與磁場方向垂直，運動電荷受的電場力與洛倫茲力平衡時，到達了一種穩(wěn)定狀態(tài).qUd=qvB，所以v=UdB=0.1010-3 V2.010-3 m0.08 T0.63 m/s.答案：0.63 m/s一、選擇題1.2019年佛山高二檢測以下說法中正確的選項是A.電荷在磁場中一定受到洛倫茲力B.運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力C.某運動電荷在某處未受到洛倫茲力，該處的磁感應強度一定為零D.洛倫茲力可以改變運動電荷的運動方向答案：D2.一個長螺線管中通有交變電流，把一個帶電粒子沿管軸線射入管中

6、，不計重力，粒子將在管中A.做圓周運動B.沿軸線來回運動C.做勻加速直線運動D.做勻速直線運動答案：D3.2019年東臺高二檢測如圖3-5-19所示，用絲線圖3-5-19吊一個質(zhì)量為m的帶電絕緣小球處于勻強磁場中，空氣阻力不計，當小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時A.小球的動能一樣B.絲線所受的拉力一樣C.小球所受的洛倫茲力一樣D.小球的向心加速度一樣解析：選AD.帶電小球受到洛倫茲力和繩的拉力與速度方向時刻垂直，對小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過O點時速度大小不變，動能一樣，A正確;小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時速度方向

7、相反，由左手定那么可知兩次過O點洛倫茲力方向相反，繩的拉力大小也就不同，故B、C錯;由a=v2R可知向心加速度一樣，D正確.4.圖3-5-20長方體金屬塊放在勻強磁場中，有電流通過金屬塊，如圖3-5-20所示，那么下面說法正確的選項是A.金屬塊上下外表電勢相等B.金屬塊上外表電勢高于下外表電勢C.金屬塊上外表電勢低于下外表電勢D.無法比較兩外表的電勢上下解析：選C.由左手定那么知自由電子所受洛倫茲力方向向上，即自由電子向上偏，所以上外表電勢比下外表低.5.圖3-5-212019年長春高二檢測在方向如圖3-5-21所示的勻強電場場強為E和勻強磁場磁感應強度為B共存的場區(qū)中，一電子沿垂直電場線和磁

8、感線的方向以速度v0射入場區(qū)，設電子射出場區(qū)時的速度為v，那么A.假設v0E/B，電子沿軌跡運動，射出場區(qū)時，速度vv0B.假設v0E/B，電子沿軌跡運動，射出場區(qū)時，速度vC.假設v0v0D.假設v0解析：選BC.不計電子的重力，電子受到向上的電場力qE和向下的洛倫茲力qv0B，當v0EB，即qv0BqE時，電子將向下偏，軌跡為，電場力做負功，洛倫茲力不做功，射出場區(qū)時，速度vv0，當v0=EB時，電子將沿直線程度向右飛出.故答案為B、C.6.圖3-5-22如圖3-5-22所示，一個帶正電荷的小球沿程度光滑絕緣的桌面向右運動，飛離桌子邊緣A，最后落到地板上.設有磁場時飛行時間為t1，程度射程

9、為x1，著地速度大小為v1;假設撤去磁場，其余條件不變時，小球飛行時間為t2，程度射程為x2，著地速度大小為v2.那么以下結(jié)論不正確的選項是 xA.x1x2 B.t1t2C.v1v2 D.v1和v2一樣答案：CD7.圖3-5-23如圖3-5-23所示，某空間勻強電場豎直向下，勻強磁場垂直紙面向里，一金屬棒AB從高h處自由下落，那么A.A端先著地B.B端先著地C.兩端同時著地D.以上說法均不正確解析：選B.AB棒中自由電子隨棒一起下落，有向下的速度，并受到向左的洛倫茲力，故自由電子往左端集中，因此A端帶負電，B端帶正電.A端受到向上靜電力，B端受到向下靜電力，B端先著地.8.圖3-5-24201

10、9年鄭州高二檢測如圖3-5-24所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物體，a、b疊放于粗糙的程度地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用程度恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段A.a、b一起運動的加速度減小B.a、b一起運動的加速度增大C.a、b物塊間的摩擦力減小D.a、b物塊間的摩擦力增大解析：選AC.1以a為研究對象，分析a的受力情況a向左加速，受洛倫茲力方向向下，對b的壓力增大2以a、b整體為研究對象，分析整體受的合外力b對地面壓力增大，b受的摩擦力增大，整體合外力減小，加速度減小;3再分析a、b對a的摩擦力是a的合外力a的加速度減小，a的合

11、外力減小，a、b間的摩擦力減小.9.圖3-5-25如圖3-5-25所示，一個帶負電的滑環(huán)套在程度且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如下圖的勻強磁場B中.現(xiàn)給滑環(huán)施以一個程度向右的瞬時速度，使其由靜止開場運動，那么滑環(huán)在桿上的運動情況可能是A.始終做勻速運動B.開場做減速運動，最后靜止于桿上C.先做加速運動，最后做勻速運動D.先做減速運動，最后做勻速運動解析：選ABD.帶電滑環(huán)向右運動所受洛倫茲力方向向上，其大小與滑環(huán)初速度大小有關.由于滑環(huán)初速度的大小未詳細給定，因此洛倫茲力與滑環(huán)重力可出現(xiàn)三種不同的關系：1當洛倫茲力等于重力時，那么滑環(huán)做勻速運動;2當洛倫茲力小于重力時，滑環(huán)將做減速

12、運動，最后停在桿上;3當洛倫茲力開場時大于重力時，滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小，滑環(huán)與桿之間擠壓力將逐漸減小，因此滑環(huán)所受的摩擦力減小，當擠壓力為零時，摩擦力為零，滑環(huán)做勻速運動.二、計算題10.如圖3-5-26所圖3-5-26示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖.K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，速率大小不一.當電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場后，只有一定速率的電子能沿直線前進，并通過小孔S.設產(chǎn)生勻強電場的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強磁場的磁感應強度為0.06 T，問：1磁場的方向應該垂直紙面向里還是向外?2速度為多大的電子才能通過小孔S?解

13、析：1由題圖可知，平行板產(chǎn)生的電場強度E方向向下，使帶負電的電子受到的電場力FE=eE方向向上.假設沒有磁場，電子束將向上偏轉(zhuǎn).為了使電子可以穿過小孔S，所加的磁場施于電子束的洛倫茲力必須是向下的.根據(jù)左手定那么分析得出，B的方向垂直于紙面向里.2電子受到的洛倫茲力為FB=evB，它的大小與電子速率v有關.只有那些速率的大小剛好使得洛倫茲力與電場力相平衡的電子，才可沿直線KA通過小孔S.據(jù)題意，可以通過小孔的電子，其速率滿足下式：evB=eE，解得：v=EB.又因為E=Ud，所以v=UBd，將U=300 V，B=0.06 T，d=0.05 m代入上式，得v=105 m/s即只有速率為105 m

14、/s的電子可以通過小孔S.答案：1向里 2105 m/s11.圖3-5-27探究創(chuàng)新如圖3-5-27所示，AB為一段光滑絕緣程度軌道，BCD為一段光滑的圓弧軌道，半徑為R，今有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的絕緣小球，以速度v0從A點向B點運動，后又沿弧BC做圓周運動，到C點后由于v0較小，故難運動到最高點.假如當其運動至C點時，突然在軌道區(qū)域加一勻強電場和勻強磁場，使其能運動到最高點，此時軌道彈力為零，且貼著軌道做勻速圓周運動，求：1勻強電場的方向和強度;2磁場的方向和磁感應強度.3小球到達軌道的末端點D后，將做什么運動?解析：小球到達C點的速度為vC，由動能定理得：-mgR=12mvC2-12m

15、v02，所以vC=v02-2gR.在C點同時加上勻強電場E和勻強磁場B后，要求小球做勻速圓周運動，對軌道的壓力為零，必然是淪洛茲力提供向心力，且有qE=mg，故勻強電場的方向應為豎直向上，大小E=mgq.由牛頓第二定律得：qvcB=mvC2R，所以B=mvCqR=m v02-2gR，B的方向應垂直于紙面向外.小球分開D點后，由于電場力仍與重力平衡，故小球仍然會在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，再次回到BCD軌道時，仍與軌道沒有壓力，連續(xù)做勻速圓周運動.答案：見解析12.如圖3-5-28所圖3-5-28示，套在很長的絕緣直棒上的帶正電的小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為+q，小球可在棒上滑動，現(xiàn)將此棒豎直放在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，電場強度為E，磁感應強度為B，小球與棒的動摩擦因數(shù)為，求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度設小球電荷量不變.解析：