高中物理磁场部分难题专练(非常好).pdf

2．如图所示，带正电的物块 A 放在不带电的小车 B 上，开始时都静止，处于垂直纸面向里的匀强磁场中． t=0 时 加一个水平恒力 F 向右拉小车 B ，t=t 1 时 A 相对于 B 开始滑动．已知地面是光滑的． AB 间粗糙， A 带电量保持不 变，小车足够长．从 t=0 开始 A 、B 的速度﹣时间图象，下面哪个可能正确（ ） A ． B ． C ． D ． 解答： 解：分三个阶段分析本题中 A 、B 运动情况： 开始时 A 与 B 没有相对运动，因此一起匀加速运动． A 所受洛伦兹力向上，随着速度的增加而增加， 对 A 根据牛顿第二定律有： f=ma ．即静摩擦力提供其加速度，随着向上洛伦兹力的增加，因此 A 与 B 之间 的压力减小，最大静摩擦力减小，当 A 、B 之间的最大静摩擦力都不能提供 A 的加速度时，此时 AB 将发 生相对滑动． 当 A 、B 发生发生相对滑动时，由于向上的洛伦兹力继续增加，因此 A 与 B 之间的滑动摩擦力减小， 故 A 的加速度逐渐减小， B 的加速度逐渐增大． 当 A 所受洛伦兹力等于其重力时， A 与 B 恰好脱离，此时 A 将匀速运动， B 将以更大的加速度匀加速 运动． 综上分析结合 v ﹣t 图象特点可知 ABD 错误， C 正确．故选 C ． 0 3．如图所示，纸面内有宽为 L 水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为 m ，电量为 +q ，速率为 v ，不考虑粒子的 重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的 形状及对应的磁感应强度可以是哪一种（ ）（其中 B0= ，A 、C、D 选项中曲线均为半径是 L 的 圆弧， B 选项中曲线为半径是 的圆） A ． B ． C ． D ． 解答： 解：由于带电粒子流的速度均相同，则当飞入 A 、B 、C 这三个选项中的磁场时，它们的轨迹对应的半径均 相同．唯有 D 选项因为磁场是 2B 0，它的半径是之前半径的 2 倍．然而当粒子射入 B、C 两选项时，均不可 能汇聚于同一点．而 D 选项粒子是向上偏转，但仍不能汇聚一点．所以只有 A 选项，能汇聚于一点． 故选： A 4 ．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放 着内壁光滑、底部有带电小球的试管．试管在水平拉力 F 作用下向右匀速运动，带电 小球能从管口处飞出． 关于带电小球及其在离开试管前的运动， 下列说法中正确的是 （ ） A ．小球带负电 B ． 洛伦兹力对小球做正功 C ． 小球运动的轨迹是一条抛物线 D ． 维持试管匀速运动的拉力 F 应增大 解答： 解： A 、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电．故 A 错误． B 、洛伦兹力总是与速度垂直，不做功．故 B 错误． C、设管子运动速度为 v 1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动．小球沿管子方向受到洛伦兹力 的分力 F1=qv 1B ，q 、v 1、B 均不变， F1 不变，则小球沿管子做匀加速直线运动．与平抛运动类似，小球运 动的轨迹是一条抛物线．故 C 正确．