新高考二輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用習(xí)題（含解析）

2022屆新高考二輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用習(xí)題（含解析）

知識(shí)鞏固練

1.帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是

（）

A.洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功

B.洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能

C.洛倫茲力的大小與速度無關(guān)

D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

【答案】B

2.（2021年山東名校聯(lián)考）a粒子和質(zhì)子在同一點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過相同的加速電場(chǎng)后，

進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知a粒子和質(zhì)子的質(zhì)量之比例：如=4：1,電荷

量之比°。：3=2：北：北為（）

A.1：4B.4：1

C.2：1D,1：2

【答案】C【解析】在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得〃/=5/,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由牛頓

第二定律可得9出=〃），解得"=?，由質(zhì)量之比和電荷量之比可得&=2，半徑之比與=

nQDV\\yj2nil

半，再由圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可得7=2，可得;=：,故C正確.

1V1\\1

3.如圖所示，擺球帶負(fù)電荷的單擺在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向

里，擺球在48間擺動(dòng)過程中，由｛擺到最低點(diǎn)。時(shí)，擺線拉力的大小為￡,擺球加速度大

小為由6擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為擺球加速度大小為檢，貝4（）

X/xX\X

?，、\

；\A

B/<八

、'6

XXXX

C

A.F\>F2,3\32

B.R<Fz,仇=出

C.￡>K,a\>a2

D.FVF2,a\<a2

【答案】B

4.如圖所示為顯像管的原理示意圖，當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束將打在熒光屏正中的。點(diǎn).安

裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎?/p>

方向，如果要使電子束打在熒光屏上的位置由a點(diǎn)逐漸移動(dòng)到6點(diǎn)，下列各圖中的變化磁場(chǎng)

能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是（）

5.（2021屆溫州十校期中）一傾角為0的粗糙絕緣斜面放置在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，將一個(gè)帶電的小物塊放在斜面上由靜止開始下滑如圖所示，設(shè)

斜面足夠長(zhǎng)，如物塊始終沒有離開斜面.下列說法正確的是（）

A.物塊帶正電

B.下滑過程中物塊受到的洛倫茲力做負(fù)功

C.物塊最終將靜止在斜面上

D.下滑過程中物塊的機(jī)械能守恒

【答案】A

6.（2020年大同模擬）如圖所示，一個(gè)帶正電。的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為6,若小帶電體的質(zhì)量為例為了使它對(duì)水平絕緣面正好無壓力，使用

的辦法正確的是（）

XXXX

A.使8的數(shù)值增大

B.使磁場(chǎng)以速率向上移動(dòng)

C.使磁場(chǎng)以速率向右移動(dòng)

D.使磁場(chǎng)以速率r=空向左移動(dòng)

【答案】D【解析】為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力,

磁場(chǎng)不動(dòng)而只增大用靜止電荷在磁場(chǎng)里不受洛倫茲力，A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)向上移動(dòng)相當(dāng)于電荷

向下運(yùn)動(dòng)，受洛倫茲力向右，不可能平衡重力；磁場(chǎng)以，向右移動(dòng)，等同于電荷以速率r

向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向下，也不可能平衡重力，故B、C錯(cuò)誤；磁場(chǎng)以/向左移動(dòng)，等

同于電荷以速率〃向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向上.當(dāng)q4=儂時(shí)，帶電體對(duì)絕緣水平面無壓

力，即梟D正確.

7.（2021年墨江名校期末）（多選）如圖所示，兩個(gè)帶電粒子"和從以相同的速度經(jīng)小

孔S垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示，下列表述正確的是（）

XXXX

B

XXXMX

A.M帶負(fù)電，N帶正電

B."的質(zhì)量大于M的質(zhì)量

C.”的帶電量小于/V的帶電量

D."的運(yùn)行時(shí)間不可能等于"的運(yùn)行時(shí)間

【答案】AD【解析】進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M粒子所受的洛倫茲力方向向右，力的洛倫茲力方

向向左，由左手定則判斷出材帶負(fù)電，N帶正電，故A正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力

V2my

提供向心力，則有軌跡半徑為r=不，由圖看出，〃的軌跡半徑較大，而兩個(gè)粒

子的速率相等，則知M粒子的比荷￡較小，但不能判斷它們電量和質(zhì)量的大小，故B、C錯(cuò)誤;

nr

由t=——可知，M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，D正確.

v

8.（多選）設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，已

知一粒子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自力點(diǎn)沿曲線48運(yùn)動(dòng)，到達(dá)8點(diǎn)時(shí)速

度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法正確的是（）

A.粒子必帶正電荷

B.4點(diǎn)和6點(diǎn)位于同一高度

C.粒子在。點(diǎn)時(shí)速度最大

D.粒子到達(dá)6點(diǎn)后，將沿原曲線返回4點(diǎn)

【答案】ABC

綜合提升練

9.（2021年四川名校模擬）（多選）如圖，正方形/灰/區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，甲、乙兩帶電粒子以相同的速度從1點(diǎn)沿與成30°角的方向垂直射入磁場(chǎng).甲粒

子從8點(diǎn)離開磁場(chǎng)，乙粒子垂直。邊射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）

B

4HE江4

弋XXXXA

\XXXXx/c

\XXX/,

D

A.甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電

OyR

B.甲粒子的運(yùn)動(dòng)半徑是乙粒子運(yùn)動(dòng)半徑的倍

C.甲粒子的比荷是乙粒子比荷的半倍

D.兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

【答案】AC【解析】根據(jù)左手定則可知，甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電，A正確；設(shè)

a0,7

正方形的邊長(zhǎng)為分則甲粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為h=乙粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為及=——右丁=亍，

cos30勺3

甲粒子的運(yùn)動(dòng)半徑是乙粒子運(yùn)動(dòng)半徑的半倍，B錯(cuò)誤；根據(jù)qvB=>,解得9=/oc'則

2rmBrr

甲粒子的比荷是乙粒子比荷的弓=半倍，c正確；甲、乙兩粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度均為

6。。，根據(jù)則兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等，D錯(cuò)誤.

10.（2021年?yáng)|北名校月考）（多選）如圖所示的空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)￡和垂直

紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,質(zhì)量為久帶電荷量為+q的小環(huán)套在粗糙且足夠長(zhǎng)的豎直絕緣桿

上，由靜止開始（）

A.小球的加速度不斷減小，直至為零

B.小球的加速度先增大后減小，直至為零

C.小球的速度先增大后減小，直至某一值

D.小球的動(dòng)能不斷增大，直至某一最大值

【答案】BD【解析】小球下滑過程中，受到重力、摩擦力（有時(shí)有）、彈力（有時(shí)有）、

向右的電場(chǎng)力、向左的洛倫茲力，開始階段，洛倫茲力小于電場(chǎng)力時(shí)，小環(huán)向下做加速運(yùn)動(dòng)

時(shí)，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向左，大小為N=qE-qvB,N隨著r

的增大而減小，滑動(dòng)摩擦力/'=也減小，小球所受的合力/☆=/“《一￡F減小，廠方增大，

加速度a增大；當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，合力等于重力，加速度最大；小球繼續(xù)向下做加

速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，小球所受的桿的彈力向左，大，“為N=qvB—qE,/增大，N

增大，F(xiàn)增大，尸谷減小，a減小，mg=f時(shí),a=0,故加速度先增大后減小，直到為零；小

球的速度先增大，后不變：桿對(duì)小球的彈力先減小后反向增大，最后不變；洛倫茲力先增大

后不變.故B、D正確.

11.質(zhì)量為0,帶電量為0的微粒，以速度r與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)

磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間，如圖所示，微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，該帶電粒子帶何種電荷；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

BXX/X

xHXX

解：(1)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力必為零，微粒受重力儂，

電場(chǎng)力洛倫茲力由此可知，微粒帶正電，受力如圖所示，qE

=mg,則電場(chǎng)強(qiáng)度《=早，微粒帶正電.

(2)由于合力為零，則qvB=yf^mg,所以6=乙儂.

12.如圖所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為加，帶電荷量為+。，小球可

在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度是反磁感應(yīng)強(qiáng)度是

6,小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為“，求小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度.

XXXX

-xxwxx*

XXXXB

XXXXE

解：小球受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，得

mg—uR=ma,

R-qE-qvB=G,

尸格F

mg

mg-uqvB-VqE

所以a-------------------------

in

故片°時(shí),a最大’3L號(hào).

同樣可知，a隨P的增大而減小，當(dāng)a減小到零時(shí)『達(dá)到最大，故

俎uqE

UqB

13.(2021