2017-2018学年高中物理 第3章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力达标 新人教版选修3-1.docVIP

第三章　5 运动电荷在磁场中受到的力 1．(2017·江西省九江一中高二上学期期末)下列各图中，运动电荷的速度v方向、磁感应强度方向和电荷的受力F方向之间的关系正确的是(　A　) 解析：A．由左手定则可知，粒子所受洛伦兹力竖直向上，故A正确；B．粒子带负电荷，根据左手定则，洛伦兹力向上，故B错误；C．粒子速度方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故C错误；D．粒子速度方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故D错误；故选：A。 2．(2017·江西省宜春市高二上学期期末)从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是(　C　) A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 B．由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强 C．沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转 D．沿地球赤道平面射来的高能负电荷向南偏转 解析：高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转．不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，故A错误；地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故B错误；地磁场会使沿地球赤道垂直射来的宇宙射线中的带正电粒子向东偏转，带负电粒子向西偏转，故C正确；D错误。 3．(多选)(2017·陕西省西安中学高二上学期期末)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为＋q，质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是(　CD　) 解析：在A图中刚进入复合场时，带电小球受到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要变大，洛伦兹力也会变大，所以水平方向受力不可能总是平衡，A选项错误；B图中小球要受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力，小球要向外偏转，不可能沿直线通过复合场，B选项错误；C图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电场力，若三力的合力恰好为零，则小球将沿直线匀速通过复合场，C正确；D图中小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，可以沿直线通过复合场，D正确。 4．(2017·湖北省汉川市高二上学期期末)目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度，磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动，两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U，则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为(　D　) A．，M正、N负　 B．，M正、N负 C．，M负、N正 D．，M负、N正 解析：根据左手定则知，电子向外侧偏转，则导体M极为负极，N极为正极。自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为vab，此体积内含有的电子个数为：nvab，电量为：nevab 有I＝＝neavb，电子受电场力和洛伦兹力平衡，有e＝Bev，解得：B＝，故D正确，ABC错误；故选D。 5．(多选)(2016·辽宁鞍山一中高二上学期期中)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E(匀强电场在竖直方向)和匀强磁场(匀强磁场在水平方向)的复合场中(E、B、U和g为已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则(　BD　) A．小球可能带正电 B．小球做匀速圆周运动的半径为r＝ C．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大 D．若电压U增大，则小球做圆周运动的半径增大 解析：小球在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以mg＝qE，由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，故A错误；小球在电场中加速，由动能定理得：qU＝mv2，小球在复合场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：qvB＝m，解得：r＝＝，故B、D正确；粒子做圆周运动的周期：T＝，粒子做圆周运动的周期与电压U无关，U增大粒子做圆周运动的周期不变，故C错误。 1