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单元小结练　磁场对电流或运动电荷的作用 (限时：45分钟) 一、单项选择题 1.关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是(　　) A.电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力 B.电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功 C.电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线或磁感线上 D.只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用 答案　D 解析　静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，A错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力做功为零，B错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向垂直，C错.只有D是正确的. 2.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里.如图1所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上等分的四点，A、C连线方向水平，在这四点中(　　) 图1 A.B、D两点的磁感应强度大小相等 B.A、B两点的磁感应强度大小相等 C.C点的磁感应强度的值最大 D.B点的磁感应强度的值最大 答案　A 解析　由安培定则可判断通电直导线在C点的磁感应强度方向与B0的方向相反，B、D两点的磁感应强度方向与B0垂直，故B、D两点磁感应强度大小相等，A点的磁感应强度方向与B0相同，由磁场的叠加原理知A点的合磁感应强度最大.故只有A项正确. 3.如图2所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是(　　) 图2 A.只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 B.对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C.对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D.只要速度满足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　当v⊥B时，粒子所受洛伦兹力充当向心力，做半径和周期分别为R＝、T＝的匀速圆周运动；只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，选项D正确. 4.如图3所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个α粒子(不计重力)以速度v从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个α粒子射出磁场的位置是(　　) 图3 A.A点 B.N、D之间的某一点 C.C、D之间的某一点 D.B、C之间的某一点 答案　A 解析　α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当α粒子垂直于AB边从中点M射入时，又从AD边的中点N射出，则A点为圆心，且R＝，当磁感应强度加倍时，半径变为原来的，则A正确. 5.如图4所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下列图中的(　　) 图4 答案　C 6.如图5所示，空间存在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为－q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μtan θ.则在下列图中小球运动过程中的速度－时间图象可能是(　　) 图5 答案　C 解析　小球受重力、洛伦兹力、杆的弹力、摩擦力的作用.开始时弹力的方向垂直杆向上，随着速度增大，洛伦兹力增大，杆的弹力减小，摩擦力减小，小球做加速度逐渐增大的加速运动.当洛伦兹力较大时，杆的弹力方向垂直杆向下.随着速度增大，洛伦兹力增大，杆的弹力增大，摩擦力增大，小球做加速度逐渐减小的加速运动，最后达到最大速度，做匀速运动，故选C. 7.如图6所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t＝0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下列四幅图中关于A、B的v－t图象大致正确的是(　　) 图6 答案　C 解析　由于A、B间粗糙，在水平恒力F的作用下，开始时二者一起做加速度为a＝的匀加速直线运动；隔离物块A分析，随着物块A速度逐渐增大，它受到竖直向上的洛伦兹力逐渐增大，支持力逐渐减小，则A、B之间的最大静摩擦力逐渐减小；当A、B之间的最大静摩擦力等于mAa时，A相对B开始滑动；之后，由于A受竖直向上的洛伦兹力增大，A、B之间的压力减小，A受到的滑动