XX省專用學年高中物理第三章磁場課時跟蹤檢測十六運動電荷在磁場中受到力含解析新人教選修2

XX省專用學年高中物理第三章磁場課時追蹤檢測十六運動電荷在磁場中遇到的力含分析新人教版選修XX省專用學年高中物理第三章磁場課時追蹤檢測十六運動電荷在磁場中遇到的力含分析新人教版選修PAGEXX省專用學年高中物理第三章磁場課時追蹤檢測十六運動電荷在磁場中遇到的力含分析新人教版選修課時追蹤檢測（十六）運動電荷在磁場中遇到的力1.如圖，a是豎直平面P上的一點。P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右曲折經(jīng)過a點。在電子經(jīng)過a點的瞬時，條形磁鐵的磁場對該電子的作使勁的方向()A．向上B．向下C．向左D．向右分析：選A條形磁鐵的磁感線方向在a點為垂直P向外，粒子在條形磁鐵的磁場中向右運動，因此依據(jù)左手定章可得電子遇到的洛倫茲力方向向上，A正確。2．如圖，在OX，OY，OZ構(gòu)成的直角坐標系中，電子沿著Y軸的正向運動，它產(chǎn)生的磁場在Z軸上A處的方向是()A．－X方向B．－Y方向C．－Z方向D．都不是分析：選A電子(帶負電)沿Y軸正方向運動，形成的電流的方向沿Y軸負方向。依據(jù)安培定章，A處的磁場的方向沿X軸的負方向，因此選項A正確。3.在長直通電螺線管中通入變化的電流i(以以下圖電流的方向周期性改變)，并沿著此中心軸線OO′的方向射入一顆速度為v的電子，則此電子在螺線管內(nèi)部空間運動的狀況是()A．勻速直線運動B．往歸來往運動C．變速直線運動D．曲線運動分析：選A通電螺線管內(nèi)部的磁場方向與軸線平行，故電子進入螺線管后不受洛倫茲力，應做勻速直線運動。4．[多項選擇]以以下圖，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強磁場中，空氣阻力不計，若小球分別從A點和B點向最低點O運動，則兩次經(jīng)過O點時()A．小球的動能同樣B．絲線所受的拉力同樣C．小球所受的洛倫茲力同樣D．小球的向心加快度同樣分析：選AD帶電小球遇到的洛倫茲力及繩的拉力跟速度方向時辰垂直，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，動能同樣，選項A正確；小球分別從A點和B點向最低點O運動，兩次經(jīng)過O點時速度方向相反，由左手定章可知兩次經(jīng)過O點時洛倫茲力方向相反，故繩的拉力大小不同樣，選項B、C錯誤；由a＝eq\f(v2,R)可知向心加快度同樣，選項D正確。5．[多項選擇]以以下圖，一只陰極射線管，左邊不停有電子射出，若在管的正下方放一通電直導線AB時，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏，則()A．導線中的電流從A流向BB．導線中的電流從B流向AC．若要使電子束的徑跡向上偏，能夠經(jīng)過改變AB中的電流方素來實現(xiàn)D．電子束的徑跡與AB中的電流方向沒關(guān)分析：選BC電流的方向與負電荷運動的方向相反，因此陰極射線管內(nèi)電流的方向向左；由題圖可知，電子遇到的洛倫茲力的方向向下，因此陰極射線管處的磁場的方向垂直于紙面向里，由安培定章可知，AB中電流的方向由B到A，故A錯誤，B正確；若要使電子束的徑跡向上曲折，則陰極射線管處的磁場的方向需向外，能夠改變AB中的電流方素來實現(xiàn)，故C正確；由以上的分析可知，電子束的徑跡與AB中的電流方向相關(guān)，故D錯誤。6．[多項選擇]如圖，速度為v0、電荷量為q的正離子(不計重力)恰能沿直線飛出速度選擇器，則()A．若改為電荷量為2q的正離子(其余條件不變)，離子仍沿直線飛出B．若速度變成2v0(其余條件不變)，離子將往上偏C．若改為電荷量為－q的離子(其余條件不變)，離子將往下偏D．若改為電荷量為－q的離子，則必然從右邊飛入速度選擇器，才能沿直線飛出分析：選AB正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，依據(jù)左手定章判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向上，電場力方向向下，此時洛倫茲力與電場力二力均衡，應當有qv0B＝qE，即v0B＝E，該等式與離子的電荷量沒關(guān)，若只改變電荷量，離子仍沿直線運動，若改為電荷量為－q的離子，遇到向上的電場力，向下的洛倫茲力，仍知足二力均衡，故從左邊到右邊還能夠沿直線飛出，A正確，C、D錯誤；若速度變成2v0，洛倫茲力增大為本來的2倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場力不變，因此離子將向上偏轉(zhuǎn)，故B正確。7.截面為矩形的載流金屬導線置于磁場中，以以下圖，將出現(xiàn)以下哪一種狀況()A．在b表面齊集正電荷，而a表面齊集負電荷B．在a表面齊集正電荷，而b表面齊集負電荷C．開始通電時，電子做定向挪動并向b偏轉(zhuǎn)D．兩個表面電勢不同樣，a表面電勢較高分析：選A金屬導體靠電子導電，金屬正離子并無挪動，而電流由金屬導體中的自由電子的定向挪動(向左挪動)形成。應用左手定章，四指應指向電流的方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指的指向即為自由電子的受力方向。也就是說，自由電子受洛倫茲力方向指向a表面一側(cè)，實質(zhì)上自由電子在向左挪動的同時，遇到指向a表面的作使勁，并在a表面進行齊集，因為整個導體是呈電中性的(正、負電荷總量相等)，因此在b的表面“裸露”出正電荷層，并使b表面電勢高于a表面電勢。8．[多項選擇]某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一同，置于圓滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1＝0時辰，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加快度同樣的運動。在A、B一同向左運動的過程中，以下說法正確的選項是()A．圖乙能夠反應A所受洛倫茲力大小隨時間t變化的關(guān)系B．圖乙能夠反應A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系C．圖乙能夠反應A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系D．圖乙能夠反應B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系分析：選CD由題意知物體由靜止做勻加快運動，速度v＝at；那么洛倫茲力：F＝qvB＝qBat，洛倫茲力大小隨時間t的變化關(guān)系圖線應過原點，故A錯誤；物塊A對物塊B的摩擦力大小f＝mAa，因為a不變，因此f隨時間t的變化保持不變，故B錯誤；B遇到的壓力：N＝mAg＋qvB＝mAg＋qBat，因此隨時間在平均增大，故C正確；B對地面的壓力為：N1＝mAg＋mBg＋qvB＝mAg＋mBg＋qBat，因此隨時間在平均增大，故D正確。9.[多項選擇]以以下圖，在圖中虛線所圍的地區(qū)內(nèi)，存在電場強度為E的勻強電場和磁感覺強度為B的勻強磁場，已知從左方水平射入的電子，經(jīng)過該地區(qū)時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假定電子重力可忽視不計，則在該地區(qū)中的E和B的方向可能是()A．E豎直向上，B垂直紙面向外B．E豎直向上，B垂直紙面向里C．E和B都沿水平方向，并與電子運動方向同樣D．E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相反分析：選ACD假如E豎直向上，B垂直紙面向外，電子沿圖中方向射入后，電場力向下，洛倫茲力向上，二力可能均衡，電子可能沿直線經(jīng)過E、B共存地區(qū)，故A對；同理B不對；假如E、B沿水平方向且與電子運動方向同樣，電子不受洛倫茲力作用，但電子遇到與E反方向的電場力作用，電子做勻減速直線運動，也不偏轉(zhuǎn)，故C對；假如E、B沿水平方向，且與電子運動方向相反，電子仍不受洛倫茲力，電場力與E反向，即與速度同方向，故電子做勻加快直線運動，也不偏轉(zhuǎn)，故D對。10．[多項選擇]以以下圖為磁流體發(fā)電機的原理圖：將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就匯齊集電荷，兩板間就會產(chǎn)生電壓，假如射入的等離子體速度均為v，兩金屬板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感覺強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間。當發(fā)電機堅固發(fā)電時，電流表示數(shù)為I，以下說法正確的選項是()A．上極板A帶負電B．兩極板間的電動勢為IRC．板間等離子體的內(nèi)阻為eq\f(Bdv,I)－RD．板間等離子體的電阻率為eq\f(S,d)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bdv,I)－R))分析：選ACD大批帶正電和帶負電的微粒進入磁場時，由左手定章能夠判斷正電荷遇到的洛倫茲力向下，因此正電荷匯齊集到B板上，負電荷遇到的洛倫茲力向上，負電荷齊集到A板上，故B板相當于電源的正極，A板相當于電源的負極，故A正確；由閉合電路的歐姆定律可知，兩極板間的電動勢為I(R＋r內(nèi))，選項B錯誤；依據(jù)qvB＝qeq\f(E,d)得，E＝Bdv，依據(jù)歐姆定律得，r＝eq\f(E,I)－R＝eq\f(Bdv,I)－R，選項C正確；由電阻定律，R＝ρeq\f(L,S)，則電阻率ρ＝eq\f(S,d)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bdv,I)－R))，故D正確。11．以以下圖，斜面上表面圓滑絕緣，傾角為θ，斜面上方有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感覺強度為B，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球在斜面上被無初速度開釋，假定斜面足夠長，則小球從釋松開始，下滑多遠后走開斜面。分析：小球沿斜面下滑，在走開斜眼前，遇到洛倫茲力F垂直斜面向上，其受力分析如圖：沿斜面方向：mgsinθ＝ma垂直斜面方向：F＋FN－mgcosθ＝0此中洛倫茲力為：F＝Bqv設下滑x遠走開斜面，此時斜面對小球的支持力FN＝0，那么下滑的距離為：v2＝2ax聯(lián)立以上解得：x＝eq\f(m2gcos2θ,2q2B2sinθ)。答案：eq\f(m2gcos2θ,2q2B2sinθ)12．以以下圖的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場。一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線經(jīng)過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立刻進入場興盛小為E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片D上。已知同位素離子的電荷量為q(q>0)，速度選擇器內(nèi)部存在著互相垂直的場興盛小為E0的勻強電場和磁感覺強度大小為B0的勻強磁場，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽視重力的影響。(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大??；(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向遨游的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B