人教版高中物理选修3-1运动电荷在磁场中受到的力 名师精编课时作业.docx

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 课时训练24　运动电荷在磁场中受到的力 题组一　洛伦兹力的方向 1.下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 解析:由左手定则可知,选项A错误,B正确。选项C、D中电荷运动方向平行于磁场,均不受洛伦兹力,因此,C、D均错误。 答案:B 2. (多选)一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束,则下列判断正确的是(　　) A.1带正电 B.1带负电 C.2不带电 D.3带负电 解析:根据左手定则,带正电的粒子向左偏,即1;不偏转说明不带电,即2;带负电的粒子向右偏,说明是3,因此答案为A、C、D。 答案:ACD 3.在学校操场的上空停着一个热气球,从它底部脱落一个塑料小部件,下落过程中由于和空气摩擦而带负电,如果没有风,那么它的着地点会落在热气球正下方地面位置的(　　) 　　　　　　　　　　　　　 A.偏东 B.偏西 C.偏南 D.偏北 解析:在北半球,地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北,塑料小部件带负电,根据左手定则可得塑料小部件受到向西的洛伦兹力,故向西偏转,B正确。 答案:B 题组二　洛伦兹力的特点 4.(多选)关于安培力和洛伦兹力,下面说法中正确的是(　　) A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力 B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力 C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的 D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功 解析:安培力和洛伦兹力实际上都是磁场对运动电荷的作用力,但二者不是等价的,安培力实际上是洛伦兹力的宏观表现,它可以对通电导体做功,但洛伦兹力不能对运动电荷做功,所以A、C错,B、D对。 答案:BD 5.(多选)关于电荷在磁场中的受力,下列说法中正确的是(　　) A.静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用,运动电荷一定受洛伦兹力的作用 B.洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行 C.洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直 D.带电粒子运动方向与磁场方向平行时,一定不受洛伦兹力的作用 解析:由F=qvBsin θ,当B∥v时,F=0;当v=0时,F=0,故A错,D对。由左手定则知,F一定垂直于B且垂直于v,故B错,C对。故选C、D。 答案:CD 6. 一个长直螺线管中通有大小和方向都随时间变化的交变电流,把一个带电粒子沿如图所示的方向沿管轴线射入管中,则粒子将在管中(　　) A.做匀速圆周运动 B.沿轴线来回振动 C.做匀加速直线运动 D.做匀速直线运动 解析:通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着平行于磁场方向运动时不受洛伦兹力,所以应做匀速直线运动。 答案:D 题组三　综合应用 7. 如图所示,质量为m的带正电小球从静止开始沿竖直的绝缘墙竖直下滑。磁感应强度为B的匀强磁场方向水平垂直纸面向外,并与小球运动方向垂直。若小球电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为μ,则小球下滑的最大速度和最大加速度各为多大? 解析: 带电小球由静止在重力作用下向下做加速直线运动,运动过程中受力分析如图所示。 由牛顿第二定律可得 mg-Ff=ma FN=F,F=qvB,又Ff=μFN 随着v增大,F增大,FN增大,Ff也增大,小球的加速度变小,故v=0时,小球加速度a最大,am=g,a=0时,小球的速度最大, 由mg=μ·qvmB得vm=mgμqB 答案:mgμqB　 (建议用时:30分钟) 1.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是(　　) A.F、B、v三者必定均保持垂直 B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于v C.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于v D.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B 解析:本题考查公式F=qvB中各物理量的关系。由左手定则可知F⊥B,F⊥v,但B与v可以不垂直,故B正确,A、C、D错误。 答案:B 2. 如图所示,在真空中,水平直导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是(　　) 　　　　　　　　　　　　　 A.沿路径a运动 B.沿路径b运动 C.沿路径c运动 D.沿路径d运动 解析:由安培定则,电流在正下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上,则质子的轨迹必定向上弯曲,因此选项C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则选项B正确,选项A错误。 答案:B 3.下图是电视机显像管及其偏转线圈的示意图。电流方向如图所示,试判断正对读者而来的电