磁场教师版终结3.doc

例1如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则（　　） A．经过最高点时，三个小球的速度相等B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 分析：三个小球在磁场中受洛仑兹力方向不同，最高点由重力和洛仑兹力充当向心力；由向心力公式可知最高点的速度关系；由机械能守恒定律可得出各球释放的位置． 解答：A、在最高点时，甲球受洛仑兹力向下，乙球受洛仑兹力向上，而丙球不受洛仑兹力，故三球在最高点受合力不同，故由F合=mV2 /r可知，三小球的速度不相等；故A错误；B、因甲球在最高点受合力最大，故甲球在最高点的速度最大，故B错误；C、因甲球的速度最大，而在整个过程中洛仑兹力不做功，故机械能守恒，甲球释放时的高度最高，故C正确；D、因洛仑兹力不做功，故系统机械能守恒，三个小球的机械能保持不变，故D正确；故选CD．例2 如左图所示，一带电粒子以水平速度v0 （v0＜E/B）先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如右图所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2，比较W1和W2，则（　　） A一定是W1＞W2 B一定是W1=W2 C一定是W1＜W2 D可能是W1＜W2，也可能是W1＞W2 例3 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　） A．a对b的压力不变 B．a对b的压力变大 C．a、b物块间的摩擦力变小 D．a、b物块间的摩擦力不变 解答：解：以整体为研究对象有：F-f=（ma+mb）af=（ma+mb+qvB）μ由于物体加速运动，因此速度逐渐增大，洛伦兹力增大，则地面给b的滑动摩擦力增大，因此整体加速度逐渐减小，故A错误，B正确；隔离a，a受到水平向左的静摩擦力作用，根据牛顿第二定律有：f=maa，由于加速度逐渐减小，因此a、b之间的摩擦力减小，故C正确，D错误．故选BC． 例4如图所示，水平方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．其间有水平固定的足够长的粗糙绝缘杆，杆上套有一带电量为-q，质量为m的小环，环内径略大于杆直径．小环与杆之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，现给小环水平向右的初速度v0，则 A．小环的加速度一定一直减 B．小环可能先做减速运动，再做匀速运动 C．小环可能一直做匀速运动 D．小环运动过程中最终速度为v=mg/qB 分析：根据洛伦兹力等于重力，确定匀速直线运动的速度大小v，再分速度大于与小于v，根据洛伦兹力与重力的关系，来确定摩擦力，从而得出运动情况，即可求解． 解答：解：当qvB=mg时，小环受到的合外力为0，做匀速直线运动，当v1=v时，小环做匀速直线运动；当v1＞v时，小环受到向下的重力小于向上的洛伦兹力，有摩擦阻力，做减速运动直到速度为v；当v1＜v时，小环受到向下的重力大于向上的洛伦兹力，做减速运动，且速度减小时，洛伦兹力越小，小环与杆之间的正压力越来越大，所以摩擦阻力也增加，加速度增加，所以，小环此时应该做加速度增加的减速运动直到速度为0，故BC正确，AD错误；故选：BC． 例5如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的恒力F拉乙物块，在使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上加速运动的阶段中（　　） A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断减小 分析：先以整体为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律求出加速度，分析斜面对乙的摩擦力如何变化，再对甲分析，由牛顿第二定律研究甲、乙之间的摩擦力、弹力变化情况． 解答：解：对整体，分析受力情况：重力、斜面的支持力和摩擦力、洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面向上，则由牛顿第二定律得：m总gsinα-f=ma ①FN=m