人教版(新教材)高中物理選擇性必修2課時作業(yè)10：1 2 磁場對運動電荷的作用力

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE11.2磁場對運動電荷的作用力1.帶電粒子(重力不計)穿過飽和蒸汽時，在它走過的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強磁場，圖中Oa、Ob、Oc、Od是從O點發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說法中正確的是()A．四種粒子都帶正電 B．四種粒子都帶負電C．打到a、b點的粒子帶正電 D．打到c、d點的粒子帶正電2．如圖所示，方形玻璃管中有NaCl的水溶液，沿x軸正方向流動，沿y軸正向加恒定的勻強磁場B.圖中a、b是垂直于z軸方向上玻璃管的前后兩內(nèi)側(cè)面，則()A．a(chǎn)處電勢低于b處電勢B．a(chǎn)處鈉離子濃度大于b處鈉離子濃度C．溶液上表面的電勢高于下表面的電勢D．溶液上表面處的氯離子濃度大于下表面處的氯離子濃度3．圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是()A．向上B．向下C．向左D．向右4．下列有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是()A．通電直導線在勻強磁場中一定受到安培力的作用B．安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C．帶電粒子在勻強磁場中運動，受到的洛倫茲力做正功D．通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向平行5．如圖所示是電子射線管的示意圖．電子射線由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是()A．加一電場，電場方向沿z軸負方向 B．加一電場，電場方向沿y軸正方向C．加一磁場，磁場方向沿z軸負方向 D．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向6．一帶電粒子(重力不計，圖中已標明粒子所帶電荷的正負)進入磁場中，下列關(guān)于磁場方向、速度方向及帶電粒子所受的洛倫茲力方向的標示正確的是()7．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動的v-t圖像可能是圖中的()8．如圖所示，帶電平行板中勻強電場E的方向豎直向上，勻強磁場B的方向水平(垂直紙面向里)．某帶電小球從光滑絕緣軌道上的A點自由滑下，經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做直線運動．現(xiàn)使球從較低的B點開始滑下，經(jīng)P點進入板間，則球在板間運動的過程中()A．動能將會增大 B．電勢能將會增大C．所受的磁場力將會增大 D．所受的電場力將會增大9．醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的.使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示.由于血液中的正、負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差.在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和洛倫茲力的合力為零.在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160μV，磁感應強度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負為()A．1.3m/s，a正、b負 B．2.7m/s，a正、b負C．1.3m/s，a負、b正 D．2.7m/s，a負、b正10.〖多選〗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兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣.在t1＝0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動.在A、B一起向左運動的過程中，以下說法正確的是()A．圖乙可以反映A所受洛倫茲力大小隨時間t變化的關(guān)系B．圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系C．圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系D．圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系11.〖多選〗磁流體發(fā)電機的原理圖如圖所示.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，這時金屬板上就會聚集電荷，兩板間就會產(chǎn)生電壓，如果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，勻強磁場的磁感應強度為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)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I，下列說法正確的是()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)－R D．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))

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．〖解析〗由左手定則知打到a、b點的粒子帶負電，打到c、d點的粒子帶正電，D正確．〖答案〗D2．〖解析〗A錯，B對：溶液中的正負離子沿x軸正向移動，由左手定則可知運動的正離子受到沿z軸正向的洛倫茲力，運動的負離子受到沿z軸負向的洛倫茲力，故正離子都會偏向a處，負離子都會偏向b處，a處電勢高于b處電勢，a處鈉離子濃度大于b處鈉離子濃度．C、D錯：正離子都會偏向a處，負離子都會偏向b處，并沒有上下之分，所以溶液上表面的電勢等于下表面的電勢，溶液上表面處的離子濃度也等于下表面處的離子濃度．〖答案〗B3．〖解析〗a、b、c、d四根導線上電流大小相同，它們在O點形成的磁場的磁感應強度B的大小相同，方向如圖甲所示．O點合磁場方向如圖乙所示，則據(jù)左手定則可以判定由O點垂直紙面向外運動的帶正電的粒子所受洛倫茲力方向向下．B選項正確．〖答案〗B4．〖解析〗當電流方向與磁場方向平行時，通電直導線不受安培力，故A錯誤；導線中定向移動的電荷受到的洛倫茲力在宏觀上表現(xiàn)為導線受到的安培力，所以說安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，B正確；洛倫茲力的方向與電荷運動方向始終垂直，因此洛倫茲力對電荷不做功，C錯誤；通電直導線在磁場中受到的安培力方向與磁場方向垂直，D錯誤．〖答案〗B5．〖解析〗電子由陰極沿x軸正方向射出，要使電子的徑跡向下(z軸負方向)偏轉(zhuǎn)，則應使電子受到向下的力．若加一電場，由于電子帶負電，所受電場力與電場方向相反，因此電場方向應沿z軸正方向；若加一磁場，根據(jù)左手定則可知，所加磁場應沿y軸的正方向(注意電子帶負電，四指應指向電子運動的反方向)．故選項D正確．〖答案〗D6．〖解析〗A中，帶負電的粒子向右運動，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，選項A正確；B中，帶正電的粒子向下運動，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方向向左，選項B正確；C中，帶正電粒子的運動方向與磁感線平行，此時不受洛倫茲力的作用，選項C錯誤；D中，帶負電的粒子向右運動，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，選項D錯誤．〖答案〗AB7．〖解析〗由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環(huán)受到豎直向下的重力、垂直桿的彈力及向左的摩擦力，當洛倫茲力初始時刻小于重力時，彈力方向豎直向上，圓環(huán)向右減速運動，隨著速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力越來越大，故做加速增大的減速運動，直到速度為零而處于靜止狀態(tài)，選項中沒有對應圖像；當洛倫茲力初始時刻等于重力時，垂直桿的彈力為零，摩擦力為零，故圓環(huán)做勻速直線運動，故選項A正確；當洛倫茲力初始時刻大于重力時，彈力方向豎直向下，圓環(huán)做減速運動，速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力減小，在彈力減小到零的過程中，摩擦力逐漸減小到零，故做加速度逐漸減小的減速運動，摩擦力為零時，開始做勻速直線運動，故選項D正確．〖答案〗AD8．〖解析〗根據(jù)受力情況判斷，小球帶的只能是正電荷．當帶電小球從A點自由滑下時，G＝F1＋F2＝qvB＋qE.小球從B點開始滑下，進入板間時的速度v′＜v，因此洛倫茲力F′1<F1，三力在豎直方向不平衡，小球在板間開始做加速曲線運動，速度將增大，從而動能將會增大，洛倫茲力也將會增大．另外，由于小球向下運動，克服電場力做功，因此電勢能也將增大．〖答案〗ABC9．〖答案〗A〖解析〗血液中的正、負離子在磁場中運動時，根據(jù)左手定則可知，正離子受到向上的洛倫茲力，負離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負離子向下偏，則a帶正電，b帶負電.最終血液中的離子所受的電場力和洛倫茲力的合力為零，有qeq\f(U,d)＝qvB，所以v＝eq\f(U,Bd)＝eq\f(160×10－6,0.040×3.0×10－3)m/s≈1.3m/s，選項A正確.10．〖答案〗CD〖解析〗由題意知物塊由靜止做勻加速運動，速度v＝at，那么洛倫茲力F＝qvB＝qBat，F(xiàn)與t成正比，洛倫茲力大小隨時間t的變化關(guān)系圖線應為過原點的傾斜直線，故A錯誤；物塊A對物塊B的摩擦力大小Ff＝mAa，因為a不變，所以Ff隨時間t的變化保持不變，故B錯誤；B受到的壓力FN＝mAg＋qvB＝mAg＋qBat，所以FN隨時間在均勻增大，故C正確；B對地面的壓力FN1＝mAg＋mBg＋qvB＝mAg＋mBg＋qBat，所以FN1隨時間在均勻增大，故D正確.11．〖答案〗ACD〖解析〗大量帶正電和帶負電的微粒進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，正電荷會聚集到B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，