《第2节 洛伦兹力》（同步训练）高中物理选择性必修 第二册_鲁科版_2024-2025学年.docxVIP

《第2节洛伦兹力》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、某带电粒子以速度v进入均匀磁场中，磁场方向垂直于粒子的运动方向。当粒子速度减小一半时，其所受到的洛伦兹力大小会如何变化？

A、不变

B、减小一半

C、减小到原来的四分之一

D、增大

2、在洛伦兹力的作用下，一个在均匀磁场中运动的带电粒子的动能发生了变化。以下哪种粒子在磁场中运动时动能不会改变？

A、质子

B、α粒子

C、中子

D、电子

3、一个静止的点电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，下列关于洛伦兹力方向的判断中，正确的是：

A、洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度方向和磁场方向

B、洛伦兹力的方向与电荷的速度方向相同

C、洛伦兹力的方向与磁场方向相同

D、洛伦兹力的方向与电荷的运动轨迹处处垂直

4、一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场B，那么洛伦兹力F的大小和方向为：

A、F=

B、F=

C、F=

D、F=

5、关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法正确的是()

A.带电粒子飞入磁场中一定做匀速圆周运动

B.静止的带电粒子在磁场中不受洛伦兹力作用

C.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其洛伦兹力的方向是不变的

D.只要速度的大小相同，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力就一定相同

6、关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()

A.带电粒子飞入磁场中一定受到洛伦兹力作用

B.带电粒子在磁场中一定做匀速圆周运动

C.静止的电荷一定不受洛伦兹力作用

D.洛伦兹力对带电粒子一定不做功

7、一个质子以速度v=5×105m/s进入一个垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B

A.1.6×

B.1.6×

C.8.0×

D.8.0×

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、题目：以下关于洛伦兹力的说法正确的是（）

A、洛伦兹力总是与运动电荷的速度方向垂直

B、洛伦兹力的大小与电荷的速度成正比

C、洛伦兹力的大小与电荷的电荷量成正比

D、洛伦兹力可以改变电荷的运动方向，但不能改变电荷的速度大小

2、题目：一个电荷量为q的粒子在垂直于磁场方向的平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）

A、粒子所受的洛伦兹力方向始终指向圆心

B、粒子在磁场中的运动轨迹是圆弧

C、粒子的线速度大小不变，但角速度随时间变化

D、粒子在磁场中的运动周期与磁场强度和粒子的速度有关，与电荷量无关

3、一带正电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向运动，以下说法正确的是（）。

A、粒子的动能越大，受洛伦兹力越大

B、粒子的电荷量越大，受洛伦兹力越大

C、粒子的速度越大，受洛伦兹力越大

D、粒子的运动方向越远离磁场方向，受洛伦兹力越大

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

一个带电粒子以垂直于磁场的速度v进入匀强磁场B，试证明带电粒子在磁场中的运动轨迹为圆周运动，并求出圆周运动的半径r。

第二题

题目：在垂直于纸面向外的匀强磁场中，有一段长为L的直导线，通过电流I，导线与磁场方向成θ角（θ

已知条件：

匀强磁场的磁感应强度为B；

导线长度为L；

通过导线的电流为I；

导线与磁场方向的夹角为θ。

解题思路：

根据安培力公式F=

解答过程：

1.首先根据题目给定的数据，代入安培力的计算公式得到：F

2.接下来确定安培力的方向。由于题目中说明了磁场的方向是垂直于纸面向外的，而导线与磁场方向成θ角，根据右手定则，当电流I通过导线时，安培力的方向会垂直于电流和磁场构成的平面。具体而言，如果从磁场方向看向导线，安培力的方向将是从导线向纸面内部或外部（取决于电流方向）。

第三题

一个电子以速度v垂直进入由两条长直导线构成的平面内，导线中电流方向为顺时针。根据右手螺旋定则，导线内磁场方向为垂直纸面向外。求电子在磁场中受到的洛伦兹力的大小和方向。

第四题

题目：

某一圆形区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。一个带电粒子以速度v从圆环的最高点沿水平方向进入该区域，在磁场中做匀速圆周运动，轨迹恰好与磁场的圆边界相切而不再进入磁场区域。已知带电粒子的质量为m，电荷量为q。

（1）求该带电粒子做匀速圆周运动的轨道半径R。

（2）若带电粒子在磁场中运动的时间为T，则求此时间T。

答案解析：

（1）求轨道半径R

对于该粒子在磁场中的受力情况：洛伦兹力提供向心力，使带电粒子做匀速圆周运动。速度v与磁场B垂直，因此洛伦兹力的大小F=

向心力的表达式：根据牛顿第二定律，向心力F向心=

解出轨道半径R：通过上述等式可得R=

（2）求时间T

圆周运动周期T：圆周运动的周期T=

代入R的表达式：将R=mv

（3）速度变为2v时的轨道半径

代入初始的R值：根据R=mv

第五题

题目：一粒电子（质量m，电荷e）在水平方向上以速度v沿x轴正方向运动