17　研究洛倫茲力

1、.課時(shí)分層作業(yè)十七研究洛倫茲力根底達(dá)標(biāo)練15分鐘50分一、選擇題共7小題，每題6分1一個(gè)長(zhǎng)直螺線管中通有大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電流，把一個(gè)帶電粒子沿如圖3­5­8所示的方向沿管軸線射入管中，那么粒子將在管中圖3­5­8A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B沿軸線來(lái)回振動(dòng)C做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D做勻速直線運(yùn)動(dòng)D通有交變電流的螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向始終與軸線平行，帶電粒子沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，所以應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)2宇宙中的電子流，以與地球外表垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，那么這些電子在進(jìn)入地球周?chē)目臻g時(shí)，將A豎直向下沿直線射向地面B相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)C相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)

2、稍向西偏轉(zhuǎn)D相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)C地球外表的磁場(chǎng)方向由南向北，電子帶負(fù)電，根據(jù)左手定那么可斷定，電子自赤道上空豎直下落過(guò)程中受洛倫茲力方向向西，故C項(xiàng)正確3如圖3­5­9所示是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖電流方向如下圖，試判斷正對(duì)讀者而來(lái)的電子束將向哪邊偏轉(zhuǎn) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：52592117】圖3­5­9A向上B向下C向左D向右C由安培定那么判斷可知，O點(diǎn)磁場(chǎng)方向向下，再根據(jù)左手定那么判斷可知，電子在該處受到向左的洛倫茲力，偏轉(zhuǎn)方向向左，選項(xiàng)C正確4關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A帶電粒子沿電場(chǎng)線方向射入，靜電力對(duì)帶電粒子

3、做正功，粒子動(dòng)能一定增加B帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向射入，靜電力對(duì)帶電粒子不做功，粒子動(dòng)能不變C帶電粒子沿磁感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子做正功，粒子動(dòng)能一定增加D不管帶電粒子怎樣射入磁場(chǎng)，洛倫茲力對(duì)帶電粒子都不做功，粒子動(dòng)能不變D帶電粒子沿電場(chǎng)線方向射入，假設(shè)為正電荷，靜電力對(duì)帶電粒子做正功，粒子動(dòng)能增加，假設(shè)為負(fù)電荷，靜電力對(duì)帶電粒子做負(fù)功，粒子動(dòng)能減小，A錯(cuò)誤；帶電粒子垂直電場(chǎng)線方向射入，粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，靜電力一定做正功，粒子動(dòng)能增加，B錯(cuò)誤；由于洛倫茲力的方向始終與粒子的速度方向垂直，故洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，C錯(cuò)誤，D正確5.如圖3­5­10所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)

4、磁場(chǎng)中，通電時(shí)銅板中電流方向向下，由于磁場(chǎng)的作用，那么圖3­5­10A板左側(cè)聚積較多的電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B板左側(cè)聚積較多的電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C板右側(cè)聚積較多的電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D板右側(cè)聚積較多的電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)C銅板靠電子導(dǎo)電，電子運(yùn)動(dòng)方向向上，根據(jù)左手定那么，電子受洛倫茲力向右，所以板右側(cè)聚積較多的電子，電勢(shì)較低6帶電油滴以程度向右速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖3­5­11所示，假設(shè)油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，那么下述說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖3­5­11A油滴必帶正電荷，電量為B油

5、滴必帶正電荷，荷質(zhì)比C油滴必帶負(fù)電荷，電量為D油滴帶什么電荷都可以，只要滿足qC由于帶電的油滴進(jìn)入磁場(chǎng)中恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)且受到的重力向下，洛倫茲力方向必定向上由左手定那么可知油滴一定帶負(fù)電荷，且滿足mgqv0B0.所以q，故C正確7. 多項(xiàng)選擇如圖3­5­12所示，在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，程度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直一個(gè)帶正電荷的小滑塊由靜止開(kāi)場(chǎng)從半圓軌道的最高點(diǎn)M滑下，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：52592118】圖3­5­12A滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)大B滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間比磁場(chǎng)不存在

6、時(shí)短C滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等D滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等CD因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉?，小滑塊從最高點(diǎn)M滑至最低點(diǎn)過(guò)程中，不管磁場(chǎng)存在與否，都是只有重力做功，由動(dòng)能定理判知，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度相等，故C對(duì)，A錯(cuò)；由于F洛v，不改變v的大小，故兩種情況下滑時(shí)間相等，故B錯(cuò)，D對(duì)二、非選擇題1小題，共8分88分如圖3­5­13所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線，拉一質(zhì)量為m、帶有q的電荷量的小球，將擺球與懸線拉至右側(cè)與磁感線垂直的程度位置由靜止釋放，試求擺球通過(guò)最低位置時(shí)繩上的拉力圖3­5­13【解析】由左手

7、定那么判斷擺球所受洛倫茲力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律：FBqvmgm根據(jù)動(dòng)能定理：mgLmv2，聯(lián)立得：F3mgBq.【答案】3mgBq才能提升練25分鐘50分一、選擇題共4小題，每題6分1.如圖3­5­14所示，圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小一樣的電流，方向如下圖一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是圖3­5­14A向上B向下C向左D向右B由右手螺旋定那么可以判斷出a、b、c、d四根長(zhǎng)直導(dǎo)線在正方形中心O處產(chǎn)生的磁場(chǎng)如下圖：四個(gè)磁場(chǎng)按矢量的平行四邊形

8、定那么合成，可得合磁場(chǎng)方向?yàn)槌潭认蜃罄米笫侄敲磁袛嗦鍌惼澚Φ姆较颍Q直向下，故B項(xiàng)正確2多項(xiàng)選擇如圖3­5­15所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在程度且足夠長(zhǎng)的粗糙的絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如下圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中現(xiàn)給滑環(huán)一個(gè)程度向右的瞬時(shí)速度，使其由靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，那么滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：52592119】圖3­5­15A始終做勻速運(yùn)動(dòng)B開(kāi)場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上C先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D先做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)ABD帶電滑環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力方向向上，其大小與滑環(huán)初速度大小有關(guān)由于滑環(huán)初速度的大小未詳細(xì)給定，因此洛倫茲力與

9、滑環(huán)重力可出現(xiàn)三種不同的關(guān)系：1當(dāng)洛倫茲力等于重力，那么滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)2當(dāng)洛倫茲力開(kāi)場(chǎng)時(shí)小于重力，滑環(huán)將做減速運(yùn)動(dòng)，最后停在桿上3當(dāng)洛倫茲力開(kāi)場(chǎng)時(shí)大于重力，滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小，滑環(huán)與桿之間的擠壓力將逐漸減小，因此滑環(huán)所受的摩擦力減小，當(dāng)擠壓力為零時(shí)，摩擦力為零，滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)故正確答案為A、B、D.3.如圖3­5­16所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊，在程度方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著豎直絕緣墻壁由靜止下滑，物塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖3­5­16A物塊不受磁場(chǎng)力B盡管物塊受到磁場(chǎng)力作用，但磁場(chǎng)力不做功，

10、系統(tǒng)機(jī)械能守恒C物塊下滑的最大速度為D物塊下滑的加速度為重力加速度gC物塊速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，物塊受磁場(chǎng)力，A錯(cuò)誤；物塊受到的摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；物塊加速下滑，洛倫茲力增大，NqvB，而fN，故摩擦力增大，當(dāng)mgf時(shí)，a0，速度到達(dá)最大，vmax，C正確，D錯(cuò)誤4. 多項(xiàng)選擇如圖3­5­17所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電絕緣小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，假設(shè)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，那么兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)圖3­5­17A小球的動(dòng)能一樣B絲線所受的拉力一樣C小球所受的洛倫茲力一樣D小球的向心加速度一樣AD帶電小球受到的洛倫茲

11、力及繩的拉力跟速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度大小不變，動(dòng)能一樣，選項(xiàng)A正確；小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定那么可知兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)洛倫茲力方向相反，故繩的拉力大小不同，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由a可知向心加速度一樣，選項(xiàng)D正確二、非選擇題2小題，共26分5. 10分一細(xì)棒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒與磁場(chǎng)垂直，磁感線方向垂直紙面向里，如圖3­5­18所示，棒上套一個(gè)可在其上滑動(dòng)的帶負(fù)電的小環(huán)c，小環(huán)質(zhì)量為m，電荷量為q，環(huán)與棒間無(wú)摩擦讓小環(huán)從靜止滑下，下滑中某時(shí)刻環(huán)對(duì)棒的作用力恰好為零，那么此時(shí)環(huán)的速度為多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：52592120】圖3­5­18【解析】小環(huán)沿棒下滑，對(duì)環(huán)進(jìn)展受力分析可知，當(dāng)環(huán)對(duì)棒的作用力為零時(shí)如下圖，其所受洛倫茲力大小f洛qvB，方向垂直于棒斜向上，應(yīng)有f洛mgcos ，得v.【答案】616分如圖3­5­19所示，一帶電量為q，質(zhì)量為m的小球從一傾角為的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上由靜止開(kāi)場(chǎng)下滑，斜面處于磁感應(yīng)