2025新課改-高中物理-選修第2冊(cè)（16講）02 B磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 中檔版含答案

2025新課改-高中物理-選修第2冊(cè)（16講）02B磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力中檔版磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力知識(shí)點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、洛倫茲力的方向和大小1．洛倫茲力(1)定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力．(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反．3．洛倫茲力的大小(1)當(dāng)v與B成θ角時(shí)，F(xiàn)＝qvBsinθ.(2)當(dāng)v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝qvB.(3)當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)＝0.二、電子束的磁偏轉(zhuǎn)1．顯像管的構(gòu)造：如下圖所示，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射高速電子．(2)電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)．(3)熒光屏被電子束撞擊時(shí)發(fā)光．3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)．技巧點(diǎn)撥一、洛倫茲力的方向1．洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面．即F、B、v三個(gè)量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示．2．在用左手定則判斷運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向時(shí)，對(duì)于正電荷，四指指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向；但對(duì)于負(fù)電荷，四指應(yīng)指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．二、洛倫茲力的大小1．洛倫茲力與安培力的關(guān)系(1)安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)．(2)洛倫茲力對(duì)電荷不做功，但安培力卻可以對(duì)導(dǎo)體做功．2．洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角．(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，v⊥B，sinθ＝1，F(xiàn)＝qvB，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，洛倫茲力最大．(2)當(dāng)v∥B時(shí)，θ＝0°，sinθ＝0，F(xiàn)＝0，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力．三、帶電體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)1．帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小往往隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致彈力、摩擦力的變化，帶電體將在變力作用下做變加速運(yùn)動(dòng)．2．利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和平衡條件分析各物理量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)要注意彈力為零的臨界狀態(tài)，此狀態(tài)是彈力方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)．四、求解帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題步驟1．確定研究對(duì)象，即帶電體；2．確定帶電體所帶電荷量的正、負(fù)以及速度方向；3．由左手定則判斷帶電體所受洛倫茲力的方向，并作出受力分析圖；4．由平行四邊形定則、矢量三角形或正交分解法等方法，根據(jù)物體的平衡條件或牛頓第二定律列方程求解．5．對(duì)于定性分析的問(wèn)題還可以采用極限法進(jìn)行推理，從而得到結(jié)論．例題精練1．（2021春?大武口區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊，在水平方向的磁感應(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。已知物塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊不受磁場(chǎng)力 B．物塊下滑的加速度為重力加速度g C．物塊下滑的最大速度為 D．盡管物塊受到磁場(chǎng)力作用，但磁場(chǎng)力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒【分析】運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁場(chǎng)方向不平行時(shí)就受到洛倫茲力作用；物塊速度的變化造成洛倫茲力的變化，進(jìn)而造成跟洛倫茲力相關(guān)的被動(dòng)力（墻壁給物塊的彈力）的變化，使滑動(dòng)摩擦力也發(fā)生變化，當(dāng)滑動(dòng)摩擦力等于重力時(shí)速度達(dá)到最大?！窘獯稹拷猓篈、帶電物塊下滑時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，物塊受到磁場(chǎng)給它的洛倫茲力作用，故A錯(cuò)誤；B、在物塊剛下滑瞬間，速度等于零，洛倫茲力等于零，墻壁給物塊的彈力等于零，摩擦力等于零，物塊僅受重力，加速度等于重力加速度g，但物體有了速度以后，由左手定則可判斷，洛倫茲力方向向左，墻壁給物塊向右的彈力，以物塊為研究對(duì)象，受力分析如圖，墻壁對(duì)物塊有向上的摩擦力作用，所以合外力小于重力，下滑加速度小于重力加速度g，故B錯(cuò)誤；C、隨下滑速度增大，洛倫茲力增大，物塊受到墻壁的彈力增大，滑動(dòng)摩擦力也增大，當(dāng)滑動(dòng)摩擦力增大到等于重力時(shí)，物塊開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，由平衡條件得：mg＝μFN，F(xiàn)N＝qvmB，解得：vm＝，故C正確；D、雖然洛倫茲力不做功，但滑動(dòng)摩擦力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了洛倫茲力參與的物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，分析此類過(guò)程時(shí)一定要注意速度的變化會(huì)造成洛倫茲力的變化。2．（2021?寧波模擬）如圖為一個(gè)光滑絕緣的半圓柱形容器的剖面圖，圓心所在的軸線上水平固定一垂直紙面向內(nèi)的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，帶正電的小物體（可視為點(diǎn)電荷）從左端由靜止開始釋放，下列說(shuō)法正確的是（）A．剛釋放時(shí)，正電荷所受洛倫茲力豎直向上 B．若帶電量足夠大，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小物體可能會(huì)脫離容器表面 C．無(wú)論小物體是否帶電，都一定可以滑至右側(cè)等高處 D．物塊滑至容器底部時(shí)，軌道對(duì)物體的支持力大于軌道受到的壓力【分析】依據(jù)右手螺旋定則，可知，通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向，再結(jié)合左手定則可判定是否有洛倫茲力，若有，可確定其方向；根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式分析；作用力與反作用力大小相等，方向相反?！窘獯稹拷猓篈B、通電直導(dǎo)線的電流方向垂直向里，根據(jù)右手螺旋定則，可知磁場(chǎng)方向以直導(dǎo)線為圓心的順時(shí)針?lè)较驁A，當(dāng)帶正電的小物體釋放后，則其運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，那么該物體不受洛倫茲力，因此帶正電的小物體在碗內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只受到支持力與重力，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不可能會(huì)脫離容器表面，故AB錯(cuò)誤；C、帶正電的小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因圓形容器是光滑的，依據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，則可以滑至右側(cè)等高處，故C正確；D、軌道對(duì)物體的支持力和軌道受到的壓力是一對(duì)作用力與反作用力，二者總是大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】考查右手螺旋定則、牛頓第二定律及能量轉(zhuǎn)化與洛倫茲力的內(nèi)容，掌握洛倫茲力的產(chǎn)生條件，理解圓周運(yùn)動(dòng)中向心力含義。隨堂練習(xí)1．（2020秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線ab附近有一帶正電荷的小球用絕緣絲線懸掛在M點(diǎn)．當(dāng)ab中通以由b→a的恒定電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球受洛倫茲力作用，方向與導(dǎo)線垂直且垂直紙面向里 B．小球受洛倫茲力作用，方向與導(dǎo)線垂直且垂直紙面向外 C．小球受洛倫茲力作用，方向與導(dǎo)線垂直并指向左方 D．小球不受洛倫茲力作用【分析】先分析帶電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)分布，再利用左手定則分析小球所有洛倫茲力方向【解答】解：根據(jù)右手螺旋定則知，小球所處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，但是小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，不受洛倫茲力作用．故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題中一定要注意帶電粒子靜止時(shí)不受洛倫茲力2．（2020秋?梅州期末）如圖所示，甲是一個(gè)帶正電的小物塊，乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用水平恒力拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（）A．乙物塊與地之間的摩擦力不斷增大 B．乙物體與地之間的摩擦力不斷減小 C．甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變 D．甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大【分析】以甲乙整體為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)洛倫茲力隨著速度的增大而增大，分析地面對(duì)乙物塊的支持力如何變化，來(lái)分析乙物塊與地之間的摩擦力如何變化，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度如何變化，再對(duì)甲研究，由牛頓第二定律研究甲所受摩擦力如何變化?！窘獯稹拷猓篈B、以甲乙整體為研究對(duì)象，分析受力如圖所示：在豎直方向上，由平衡條件得：N＝F洛+（m甲+m乙）g，當(dāng)甲乙一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力F洛增大，N增大，則地面對(duì)乙的滑動(dòng)摩擦力f增大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、對(duì)甲乙整體，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣f＝（m甲+m乙）a，由于f增大，F(xiàn)一定，所以加速度a減小，對(duì)甲受力分析，乙對(duì)甲的摩擦力為：f甲＝m甲a，則得到f甲減小，甲、乙兩物塊間的靜摩擦力不斷減小，故CD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查磁場(chǎng)中的牛頓第二定律的應(yīng)用，關(guān)鍵要靈活選擇研究對(duì)象，要抓住洛倫茲力大小與速度大小成正比這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。3．（2020秋?朝陽(yáng)區(qū)期末）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里?，F(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)的帶電量不變，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象，下列選項(xiàng)中一定錯(cuò)誤的是（）A． B． C． D．【分析】由洛倫茲力和重力的合力分析出鐵環(huán)在豎直方向上的分力，從而求出環(huán)所受到的滑動(dòng)摩擦力的變化，從而分析出加速度的變化?！窘獯稹拷猓阂阎F環(huán)受到的洛倫茲力方向是豎直向上的，重力是豎直向上的；A、假設(shè)洛倫茲力大小和重力大小相等，即qvB＝mg，則豎直方向合力為零，水平方向摩擦力為零，則圓環(huán)可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、假設(shè)洛倫茲力小于重力，則豎直方向上由受力分析可得：N＝mg﹣qvB，則水平方向受到的滑動(dòng)摩擦力為：f＝μN(yùn)＝μ（mg﹣qvB），由于速度越來(lái)越小，則滑動(dòng)摩擦力越來(lái)越大，則由牛頓第二定律可得：f＝ma，聯(lián)立可得：a＝，則圓環(huán)可能做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；D、假設(shè)洛倫茲力大于重力，則豎直方向上由受力分析可得：N＝qvB﹣mg，則水平方向受到的滑動(dòng)摩擦力為：f＝μN(yùn)＝μ（qvB﹣mg），由于速度越來(lái)越小，則滑動(dòng)摩擦力越來(lái)越小，則由牛頓第二定律可得：f＝ma，聯(lián)立可得：a＝，則圓環(huán)可能做加速度越來(lái)越小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)，豎直方向上壓力：N＝0，則滑動(dòng)摩擦力：f＝0，則此時(shí)圓環(huán)開始勻速運(yùn)動(dòng)，故D正確；由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了洛倫茲力的方向問(wèn)題和滑動(dòng)摩擦力的影響因素，需要注意的是滑動(dòng)摩擦力與壓力正相關(guān)，以此進(jìn)行受力分析，分析豎直方向上壓力的變化。綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?沈河區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一帶負(fù)電的物塊在水平力F的作用下靜止于圖示位置，物塊和墻相互絕緣，墻豎直且足夠高。整個(gè)空間存在垂直于紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)撤去壓力F，從撤去壓力瞬間開始計(jì)時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象正確的是（）A． B． C． D．【分析】對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律，求出加速度表達(dá)式，然后分析圖示圖象答題?！窘獯稹拷猓河深}意可知，撤去壓力F后物塊在重力作用下開始下落，由左手定則可知，物塊受到的洛倫茲力向左，洛倫茲力：F′＝qvB，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，物塊還受墻的支持力和向上的摩擦力，對(duì)物塊，由牛頓第二定律得：mg﹣μqvB＝ma，解得：a＝，開始時(shí)重力大于摩擦力，物塊向下加速，隨著速度增大，物塊加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，物塊速度達(dá)到最大，v﹣t圖象斜率表示加速度，綜上分析，D符合題意，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】應(yīng)用左手定則判斷出洛倫茲力方向，分析重力和摩擦力關(guān)系是解題的前提，根據(jù)物塊受力情況應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度表達(dá)式即可解題。2．（2021春?壽光市校級(jí)月考）如圖所示，甲是帶負(fù)電的物塊，乙是不帶電的足夠長(zhǎng)的絕緣木板。甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用一水平恒力B拉乙木板，使甲、乙從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，甲電荷量始終保持不變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則在此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．甲、乙間的摩擦力始終不變 B．甲、乙間的摩擦力先不變，后增大 C．甲物塊最終做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．乙木板一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【分析】甲帶負(fù)電，在向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，要受到洛倫茲力的作用，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，再根據(jù)受力情況判斷摩擦力的變化。【解答】解：在外力作用下甲乙一起向左做加速運(yùn)動(dòng)，而甲在接觸面的摩擦力作用下向左加速，根據(jù)左手定則可知，甲受到豎直向上的洛倫茲力ABC由于甲加速運(yùn)動(dòng)，所以洛倫茲力逐漸增大，當(dāng)洛倫茲力增大到和甲的重力相等時(shí)，此時(shí)甲乙接觸面無(wú)壓力，甲乙之間的摩擦力為0，此時(shí)甲的加速度為0，速度達(dá)到最大值，之后甲做勻速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D、當(dāng)甲乙出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)后，由于甲在加速的過(guò)程中洛倫茲力逐漸增大，則甲乙接觸面的壓力逐漸減小，甲對(duì)乙向右的摩擦力逐漸減小，則乙受到的外力變化，加速度也會(huì)變化，故D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是要分析清楚甲乙的運(yùn)動(dòng)情況，會(huì)判斷洛倫茲力方向，甲在加速過(guò)程中接觸面的壓力逐漸減小，則會(huì)影響接觸面滑動(dòng)摩擦力。3．（2021春?墊江縣校級(jí)月考）下列有關(guān)力及力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系說(shuō)法正確的是（）A．洛倫茲力的方向可以不垂直于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向 B．滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)方向相反 C．若物體合外力恒定，且不為零，物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng) D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定不斷變化【分析】洛倫茲力的方向總垂直于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向；滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；勻變速運(yùn)動(dòng)為加速度不變的運(yùn)動(dòng)；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度方向不在同一直線。【解答】解：A、洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面，故A錯(cuò)誤；B、滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，故B錯(cuò)誤；C、若物體合外力恒定，且不為零，說(shuō)明加速度恒定且不為零，物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、不管合外力是恒力還是變力，只要合力方向與速度方向不在同一直線，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了洛倫茲力、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)。曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣确较蛞欢ㄗ兓?。曲線運(yùn)動(dòng)不一定是非勻變速運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，也是勻變速運(yùn)動(dòng)。4．（2021?江蘇模擬）狄拉克曾預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感應(yīng)呈均勻輻射狀分布，距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝（k為常數(shù)），設(shè)空間有一固定的S極磁單極子，磁場(chǎng)分布如圖所示，一帶電小球q（重力不可忽略）在S極附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷中正確的是（）A．若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正下方 B．若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正下方 C．若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方且沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)（從上往下看） D．若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方且沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)（從上往下看）【分析】粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力及本身的重力，其合力使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故它們的合力應(yīng)充當(dāng)向心力；分析正負(fù)電荷的受洛倫茲力情況，明確合力能否充當(dāng)向心力．【解答】解：要使粒子能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則洛倫茲力與重力的合力應(yīng)能充當(dāng)向心力；洛倫茲力必沿斜上方，其豎直分力與重力平衡，水平分力提供向心力；根據(jù)左手定則可以判斷；若小球帶正電，其轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡平面在S的正上方且沿逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)；若小球帶負(fù)電，其轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡平面可以在S的正上方且沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；若在下方時(shí)，當(dāng)洛倫茲力的方向垂直磁感線斜向上時(shí)，一個(gè)分力可以與重力平衡，但另一個(gè)分力不指向圓心，不能提供向心力；同樣當(dāng)洛倫茲力的方向垂直磁感線斜向下時(shí)，一個(gè)分力可以提供向心力，但另一個(gè)分力不能與重力平衡。故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題巧妙地將電場(chǎng)和磁場(chǎng)相結(jié)合，考查了向心力、庫(kù)侖力及洛倫茲力方向的判斷問(wèn)題，對(duì)學(xué)生要求較高，注意培養(yǎng)空間想像能力．5．（2020秋?肥東縣校級(jí)期末）如圖所示，帶電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿光滑絕緣的圓弧形軌道的內(nèi)側(cè)來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它向左或向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)（）A．加速度相同 B．速度相同 C．所受洛倫茲力相同 D．軌道給它的彈力相同【分析】在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知向左或向右通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速率大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度、彈力是否相同，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向是否相同．【解答】解：A、B、在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，所以向左或向右通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速率大小相等。但速度的方向不同。電荷受到的合外力提供向心力，，知加速度相同。故A正確，B錯(cuò)誤。C、根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向不同。故C錯(cuò)誤。D、向右向左通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力大小相等，方向相反，根據(jù)合力提供向心力，知彈力不等。故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向與速度方向垂直，洛倫茲力不做功，同時(shí)要明確速度、加速度、洛倫茲力都是矢量．6．（2020秋?富陽(yáng)區(qū)月考）如圖所示，空間有一垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端放置一質(zhì)量為m＝0.1kg、帶正電q＝0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為F＝0.6N的恒力，g取10m/s2。則滑塊（）A．開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，直到滑塊飛離木板為止 C．速度為6m/s時(shí)，滑塊開始減速 D．最終做速度為8m/s的勻速運(yùn)動(dòng)【分析】先求出木塊靜摩擦力能提供的最大加速度，再根據(jù)牛頓第二定律判斷當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí)，系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)的加速度，當(dāng)滑塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零，此時(shí)摩擦力等于零，此后物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．【解答】解：ABD、由于滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為μg＝5m/s2，所以當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí)，系統(tǒng)一起以a＝＝2m/s2的加速度一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力，滑塊受到的支持力與摩擦力都減小，所以滑塊做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零，此時(shí)Bqv＝mg，解得：v＝10m/s，此時(shí)摩擦力消失，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，而木板在恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，a′＝．可知滑塊先與木板一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最后做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。故A正確，BD錯(cuò)誤；C、滑塊開始的加速度為2m/s2，當(dāng)恰好要開始滑動(dòng)時(shí)，f＝μ（mg﹣qvB）＝ma，代入數(shù)據(jù)得：v＝6m/s，此后滑塊的加速度減小，仍然做加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析木板和滑塊的受力情況，進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)情況．7．（2020秋?番禺區(qū)校級(jí)期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．由真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝k可知，當(dāng)r趨近于零時(shí)，其電場(chǎng)強(qiáng)度趨近于無(wú)限大 B．電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝適用于任何電場(chǎng) C．由安培力公式F＝BIL可知，一小段通電導(dǎo)體在某處不受安培力，說(shuō)明此處一定無(wú)磁場(chǎng) D．洛倫茲力方向一定垂直帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，但不一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向【分析】由場(chǎng)強(qiáng)公式的適用范圍和左手定則的使用進(jìn)行分析。【解答】解：A、當(dāng)r趨近于零時(shí)，此時(shí)電荷的大小形狀已經(jīng)不能忽略，已不能將電荷看作點(diǎn)電荷，該公式不再適用，故A錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式適用于所有電場(chǎng)，故B正確；C、由安培力公式可知，一小段通電導(dǎo)體在某處不受力，則此時(shí)可能是B的方向與電流方向平行，不一定是此處無(wú)磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D、由左手定則可知，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力的方向既垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)方向，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的適用范圍問(wèn)題以及左手定則和安培力的問(wèn)題，解題關(guān)鍵在于帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)洛倫茲力和運(yùn)動(dòng)方向以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是一定垂直的。8．（2020秋?南京月考）如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．滑塊受到的摩擦力不變 B．滑塊滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān) C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向上 D．即便磁感應(yīng)強(qiáng)度B很大時(shí)，滑塊也不可能靜止于斜面上【分析】小滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到重力、支持力、垂直斜面向下的洛倫茲力、摩擦力；向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動(dòng)摩擦力增大，當(dāng)加速度減到0，小滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【解答】解：A、小滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到重力、支持力、垂直斜面向下的洛倫茲力、摩擦力，設(shè)斜面傾角為θ，在垂直于斜面方向上，由平衡條件得：mgcosθ+qvB＝N沿斜面方向上，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣μN(yùn)＝ma向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動(dòng)摩擦力增大，故A錯(cuò)誤；B、B的大小不同，洛倫茲力大小不同，導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力大小不同，摩擦力功不同，根據(jù)動(dòng)能定理可知到達(dá)底端的動(dòng)能不同，所以滑塊滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能與B的大小有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力垂直于斜面向下，故C錯(cuò)誤；D、滑塊由靜止下滑，洛倫茲力由零逐漸增大，滑動(dòng)摩擦力由小于重力分力開始增大，當(dāng)滑塊受到的摩擦力與重力向下的分力相等時(shí)，滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力與摩擦力不再增大，所以滑塊不可能靜止在斜面上，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向和洛倫茲力的大小以及能夠正確的受力分析，理清物體的運(yùn)動(dòng)狀況。9．（2021春?衢州期末）一帶電粒子以速度v射入某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，下列描述帶電粒子受到的洛倫茲力F大小和入射速度v的大小關(guān)系圖象正確的是（）A． B． C． D．【分析】依據(jù)洛倫茲力大小公式F＝qBv，結(jié)合F﹣v圖象，即可判定求解?！窘獯稹拷猓阂阎俣葀的方向與磁場(chǎng)方向垂直，則洛倫茲力大小為：F＝qBv，再由F﹣v圖象，可知F＝kv，則有k＝qB，說(shuō)明帶電粒子受到的洛倫茲力F大小和入射速度v的大小關(guān)系圖象是正比例函數(shù)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查洛倫茲力大小的公式，掌握其成立的條件，理解F﹣v圖象的含義。10．（2021春?吳興區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下。磁場(chǎng)中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管。試管在水平拉力F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從管口處飛出。關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球帶負(fù)電 B．洛倫茲力對(duì)小球做正功 C．小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線【分析】小球能從管口處飛出，說(shuō)明小球受到指向管口洛倫茲力，由左手定則，分析電性。將小球的運(yùn)動(dòng)分解為沿管子向里和垂直于管子向右兩個(gè)方向。根據(jù)受力情況和初始條件分析兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)情況，研究軌跡，確定F如何變化?！窘獯稹拷猓篈、小球能從管口處飛出，說(shuō)明小球受到指向管口洛倫茲力，根據(jù)左手定則判斷，小球帶正電，故A錯(cuò)誤；B、洛倫茲力總是與合速度垂直，不做功，故B錯(cuò)誤；CD、設(shè)管子運(yùn)動(dòng)速度為v1，小球垂直于管子向右的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力F1＝qv1B，q、v1、B均不變，F(xiàn)1不變，則小球沿管子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題中小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，其研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)類似：運(yùn)動(dòng)的合成與分解，其軌跡是拋物線。本題采用的是類比的方法理解小球的運(yùn)動(dòng)。11．（2020秋?孝義市期末）兩束陰極射線向同一方向發(fā)射，關(guān)于它們的相互作用有下面幾種說(shuō)法，其說(shuō)法正確的是（）A．兩束射線中有三種相互作用，即安培力、庫(kù)侖力和洛倫茲力 B．兩束射線只有庫(kù)侖力和洛倫茲力 C．兩束射線中只有庫(kù)侖力和安培力 D．兩束射線中只有庫(kù)侖力【分析】陰極射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，電子流產(chǎn)生電場(chǎng)與磁場(chǎng)所以它們之間存在相互作用的電場(chǎng)力與庫(kù)侖力?！窘獯稹拷猓簝墒渚€都產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)，洛倫茲力是指磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用；安培力是載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力；陰極射線不是導(dǎo)線中的定向運(yùn)動(dòng)電流，而是定向運(yùn)動(dòng)的電子束，所以兩束射線除了有庫(kù)侖力之外，還有洛倫茲力，而沒(méi)有安培力，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】陰極射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，電子帶負(fù)電，電荷之間存在相互作用的電場(chǎng)力，而運(yùn)動(dòng)的電荷之間存在相互作用的洛倫茲力。12．（2020?海淀區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，空間有一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣水平細(xì)桿上，桿足夠長(zhǎng)，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，在圓環(huán)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，圓環(huán)克服摩擦力做的功一定為mv02 B．如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，圓環(huán)克服摩擦力做的功一定為mv02﹣ C．如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，圓環(huán)克服摩擦力做的功一定為mv02 D．如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，圓環(huán)克服摩擦力做的功一定為mv02﹣【分析】圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可能受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力，根據(jù)圓環(huán)初速度的情況，分析洛倫力與重力大小關(guān)系可知：圓環(huán)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，或者減速運(yùn)動(dòng)到靜止，或者先減速后勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理分析圓環(huán)克服摩擦力所做的功．【解答】解：A、如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則洛倫茲力方向向上，①當(dāng)qv0B＝mg時(shí)，圓環(huán)不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零。②當(dāng)qv0B＜mg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功。根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣W＝0﹣mv02，解得：W＝mv02，③當(dāng)qv0B＞mg時(shí)，圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qvB＝mg時(shí)，不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由qvB＝mg可得：勻速運(yùn)動(dòng)的速度：v＝，根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣W＝mv2﹣mv02，解得：W＝mv02﹣，故AB錯(cuò)誤；C、如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，則洛倫茲力方向向下，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功。根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣W＝0﹣mv02，解得：W＝mv02，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查分析問(wèn)題的能力，摩擦力是被動(dòng)力，要分情況討論．在受力分析時(shí)往往先分析場(chǎng)力，比如重力、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力，再分析彈力、摩擦力．13．（2020?通州區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，一個(gè)帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為v．若加上一個(gè)垂直于紙面指向紙外的方向的磁場(chǎng)，則物體滑到底端時(shí)（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定【分析】未加磁場(chǎng)時(shí)，滑塊受到重力、支持力，摩擦力，加磁場(chǎng)后，根據(jù)左手定則，多了一個(gè)垂直斜面向上的洛倫茲力．兩種情況重力做功相同，洛倫茲力不做功，但加磁場(chǎng)時(shí)對(duì)斜面的正壓力變小，摩擦力變小，克服摩擦力做功變小，根據(jù)動(dòng)能定理，即可比較出兩種情況到達(dá)底端的速率．【解答】解：未加磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh﹣Wf＝mv2﹣0．加磁場(chǎng)后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對(duì)斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh﹣Wf′＝mv′2﹣0，Wf′＜Wf，所以v′＞v．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵兩次運(yùn)用動(dòng)能定理，兩種情況重力功相同，多了磁場(chǎng)后多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，但導(dǎo)致摩擦力變大，即兩種情況摩擦力做功不同，從而比較出到達(dá)底端的速率．14．（2020秋?鹽津縣校級(jí)期末）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)開口向上的絕緣半球，內(nèi)壁粗糙程度處處相同，將帶有正電荷的小球從半球左邊最高處?kù)o止釋放，物塊沿半球內(nèi)壁只能滑到右側(cè)的C點(diǎn)處；如果撤去磁場(chǎng)，仍將小球從左邊最高點(diǎn)釋放，則滑到右側(cè)最高點(diǎn)應(yīng)是（）A．仍能滑到C點(diǎn) B．比C高的某處 C．比C低的某處 D．上述情況都有可能【分析】小球在滑動(dòng)過(guò)程中，只有重力與摩擦力做功，小球克服摩擦力所做的功等于小球機(jī)械能的減小量；小球所受摩擦力越小，克服阻力做功越少，損失的機(jī)械能越少，小球能夠到達(dá)的高度越大．【解答】解：由左手定則可知，小球由左向有滑動(dòng)時(shí)，所受的洛倫茲力垂直于半球沿半徑指向圓心，球與半球間的壓力小于沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)的壓力，小球受到的摩擦力較小，克服摩擦力做功較少，小球損失的機(jī)械能較少，小球在右側(cè)到達(dá)的高度較高；撤掉磁場(chǎng)后，小球受到的摩擦力增大，克服摩擦力做功變大，小球損失的機(jī)械能增大，小球在右側(cè)能達(dá)到的最高點(diǎn)降低，低于C點(diǎn)，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】熟練應(yīng)用左手定則判斷出洛倫茲力的方向是正確解題的關(guān)鍵．15．（2020秋?重慶期末）一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后，進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng)，分離為1、2、3三束，則下列說(shuō)法正確的是（）A．1帶負(fù)電 B．1帶正電 C．2帶負(fù)電 D．3帶正電【分析】該題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，先由偏轉(zhuǎn)方向判斷出粒子的受力方向，再由左手定則判斷出粒子的帶電情況。由圖可知，2是不帶電的，1和3帶電?！窘獯稹拷猓篈、1粒子從發(fā)射源射出后向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到向左的洛倫茲力，由左手定則可判斷，1粒子帶正點(diǎn)。所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B、由對(duì)選項(xiàng)A的分析可知，選項(xiàng)B正確。C、由圖可知，2粒子在磁場(chǎng)中沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即2粒子沒(méi)有受到洛倫茲力的作用，粒子是不帶電的。所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D、3粒子從發(fā)射源射出后向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受到向右的洛倫茲力，由左手定則可判斷，3粒子帶負(fù)點(diǎn)。所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】此種類型的題，首先要掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，當(dāng)帶電粒子垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子將在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)情況判斷出粒子的受力方向，再由左手定則判斷出粒子的電性。要求會(huì)熟練的運(yùn)用左手定則分析粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。16．（2020秋?貴陽(yáng)期中）如圖甲所示為足夠大空間內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中A、B兩物塊疊在一起置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣，A、B接觸面粗糙，自t＝0時(shí)刻起用水平恒力F作用在物塊B上，兩物塊由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。乙圖圖象的橫軸表示時(shí)間，則縱軸y可以表示（）A．A所受摩擦力的大小 B．B對(duì)地面壓力的大小 C．A所受合力的大小 D．B所受摩擦力的大小【分析】對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出加速度，判斷出整體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后求出洛倫茲力與時(shí)間的變化關(guān)系；運(yùn)用隔離法求出A對(duì)B的摩擦力的大小、A對(duì)B的壓力大小?！窘獯稹拷猓篈、對(duì)A與B組成的整體，由牛頓第二定律可知：F＝（mA+mB）a，可知整體的加速度不變；物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小f＝mAa，所以f隨時(shí)間t的變化保持不變，故A錯(cuò)誤。B、物體由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v＝at；故洛倫茲力：F＝qvB＝qBat，洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的應(yīng)過(guò)原點(diǎn)；A對(duì)B的壓力：N＝mAg+qvB＝mAg+qBat，故B正確。C、A的加速度不變，由牛頓第二定律可知，A受到的合力不變。故C錯(cuò)誤；D、由牛頓第二定律可知，物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小f＝mAa，保持不變。故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，以及注意整體法和隔離法的運(yùn)用。17．（2020秋?浙江月考）如圖所示，半圓光滑絕緣軌道MN定在豎直平面內(nèi)，O為其圓心，M、N與O高度相同，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直?，F(xiàn)將一個(gè)帶正電的小球自M點(diǎn)由靜止釋放，它將沿軌道在M、N間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)時(shí)均處于平衡狀態(tài) B．小球由M到N所用的時(shí)間大于由N到M所用的時(shí)間 C．小球每次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小均相等 D．小球每次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)所受合外力大小均相等【分析】由于洛倫茲力總是與運(yùn)動(dòng)垂直，又沒(méi)有摩擦力，故對(duì)其加速度大小有影響的只有重力一個(gè)，故從無(wú)論小球從那邊滾，其時(shí)間都是一樣的。由此可以判定ABC；由左手定則可知，滑塊的運(yùn)動(dòng)方向不同，洛倫茲力的方向也不同，由受力分析及向心力公式可知壓力是否發(fā)生變化?！窘獯稹拷猓篈、兩個(gè)端點(diǎn)M、N與O等高，小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)速度等于零，合力不為零，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、由于洛倫茲力總是與運(yùn)動(dòng)垂直，又沒(méi)有摩擦力，故對(duì)其加速度大小有影響的只有重力，故從無(wú)論小球從那邊滾，其時(shí)間都是一樣的，故B錯(cuò)誤。C、小球在最低點(diǎn)時(shí)受重力，支持力和洛倫茲力，從N到M時(shí)，洛倫茲力向下，故有：F1﹣mg﹣F洛＝m故此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫椋篎1＝mg+F洛+m小球從M到N時(shí)，洛倫茲力向上，故有：F2+F洛﹣mg＝m故此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫椋篎2＝mg﹣F洛+m，所以小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小不相等，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球每次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度大小相同，由F合＝m可知，F(xiàn)合大小相等，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查小球在重力好洛倫茲力的作用下的運(yùn)動(dòng)，利用功能關(guān)系是解決物理問(wèn)題的常用方法，在解題時(shí)應(yīng)明確洛倫茲力永不做功。18．（2020?湖南模擬）一質(zhì)量m、電荷量的﹣q圓環(huán)，套在與水平面成θ角的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)一沿桿左上方方向的初速度v0，（取為初速度v0正方向）以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象不可能是（）A． B． C． D．【分析】當(dāng)qBv0＞mgcosθ時(shí)，物體受到FN先變小后變大，摩擦力Ff＝μFN也先變小后變大，物體減速的加速度也先變小后變大；當(dāng)速度變小為零時(shí)，若μ＞tanθ時(shí)，物體將靜止；若μ＜tanθ時(shí)，物體將做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)直到平衡后做勻速。【解答】解：當(dāng)qBv0＞mgcosθ時(shí)，物體受到FN先變小后變大，摩擦力Ff＝μFN也先變小后變大，物體減速的加速度a＝也先變小后變大；當(dāng)速度變小為零時(shí)，若μ＞tanθ時(shí)，物體將靜止；若μ＜tanθ時(shí)，物體將做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)直到平衡后做勻速。當(dāng)qBv0＜mgcosθ時(shí)，物體受到FN變大，摩擦力Ff＝μFN變大，物體減速的加速度a＝變大；速度變小為零時(shí)，若μ＞tanθ時(shí)，物體將靜止；若μ＜tanθ時(shí)，物體將做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)直到平衡后做勻速。故ABD圖象可能存在，C圖象不可能存在，故ABD正確，C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】帶負(fù)電的小環(huán)向左上方運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力垂直桿子斜向右上方，注意討論洛倫茲力與mgcosθ的大小關(guān)系，然后即可確定其運(yùn)動(dòng)形式，注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的。19．（2020?南京學(xué)業(yè)考試）如圖所示，帶正電的離子束水平向右經(jīng)過(guò)條形磁鐵正上方時(shí)，離子束的偏轉(zhuǎn)方向是（）A．向上 B．向下 C．垂直紙面向內(nèi) D．垂直紙面向外【分析】明確條形磁鐵上方磁場(chǎng)方向，再根據(jù)左手定則即可分析離子束的偏轉(zhuǎn)方向。【解答】解：離子運(yùn)動(dòng)位置處的磁場(chǎng)方向向上，則根據(jù)左手定則可知，帶正電的離子受洛倫茲力向外，故離子垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查左手定則的應(yīng)用以及常見(jiàn)磁場(chǎng)的性質(zhì)掌握，要注意明確左手定則的正確應(yīng)用。20．（2020?桃城區(qū)校級(jí)模擬）用洛倫茲力演示儀可以觀察電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡，圖（甲）是洛倫茲力演示儀的實(shí)物圖，圖（乙）是結(jié)構(gòu)示意圖。勵(lì)磁線圈通電后可以產(chǎn)生垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勵(lì)磁線圈中的電流越大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)。圖（乙）中電子經(jīng)電子槍中的加速電場(chǎng)加速后水平向左垂直磁感線方向射入磁場(chǎng)。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析正確的是（）A．僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束徑跡的半徑變大 B．僅升高電子槍加速電場(chǎng)的電壓，電子束徑跡的半徑變小 C．僅升高電子槍加速電場(chǎng)的電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變 D．要使電子形成如圖（乙）中的運(yùn)動(dòng)徑跡，勵(lì)磁線圈應(yīng)通以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳌痉治觥扛鶕?jù)動(dòng)能定理表示出加速后獲得的速度，然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力推導(dǎo)出半徑的表達(dá)式。即可進(jìn)行分析。根據(jù)安培定則和左手定則結(jié)合判斷電子的運(yùn)動(dòng)軌跡?！窘獯稹拷猓篈B、電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有：eU＝mv02…①電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：eBv0＝m②解得：r＝…③可見(jiàn)保持加速電壓不變，增加勵(lì)磁電流，B增大，電子束形成圓周的半徑減??；僅升高電子槍加速電場(chǎng)的電壓，電子束形成圓周的半徑增大。故AB錯(cuò)誤；C、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期：T＝，與電子的速度無(wú)關(guān)，與加速電場(chǎng)的大小無(wú)關(guān)，故僅升高電子槍加速電場(chǎng)的電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變，故C正確；D、若勵(lì)磁線圈通以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎砂才喽▌t知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外，根據(jù)左手定則判斷知，電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力向下，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能是圖中所示，同理，可得勵(lì)磁線圈通以順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t能形成結(jié)構(gòu)示意圖中的電子運(yùn)動(dòng)徑跡，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，正確分析出儀器的原理，寫出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式與周期公式是關(guān)鍵。二．多選題（共10小題）21．（2021?德州二模）如圖所示，光滑絕緣圓弧軌道的半徑為R，最低點(diǎn)N點(diǎn)左側(cè)處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）自最低點(diǎn)右側(cè)的M點(diǎn)靜止釋放，M、N兩點(diǎn)間的距離遠(yuǎn)小于軌道半徑R，小球到達(dá)最左側(cè)的位置為P點(diǎn)（圖中未畫出），小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，已知重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是（）A．P點(diǎn)比M點(diǎn)高 B．小球向左經(jīng)過(guò)N點(diǎn)后，對(duì)軌道的壓力立即變大 C．小球在P點(diǎn)和M點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小不相等 D．小球運(yùn)動(dòng)的周期為2π【分析】判斷小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力，以及各個(gè)力做功，根據(jù)能量守恒判斷PM位置關(guān)系，根據(jù)合外力提供向心力判斷小球?qū)壍缐毫Γ鶕?jù)單擺周期公式計(jì)算周期?！窘獯稹拷猓篈、小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到重力、洛倫茲力和支持力作用，其中洛倫茲力和支持力不做功，只有重力做功，故小球機(jī)械能守恒，故小球到達(dá)最左側(cè)的位置P點(diǎn)的高度與M點(diǎn)高度相同，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)小球受力分析可知，進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)牛頓第二定律有：FN﹣mg＝m，進(jìn)入磁場(chǎng)后，洛倫茲力垂直速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律有：FN'﹣mg﹣qvB＝m，則FN'＞FN，可知小球向左經(jīng)過(guò)N點(diǎn)后，對(duì)軌道的壓力立即變大，故B正確；C、小球在P點(diǎn)和M點(diǎn)速度均為0，不受洛倫茲力，且高度相同，故對(duì)軌道的壓力大小相等，故C錯(cuò)誤；D、由于洛倫茲力方向始終和速度方向垂直，且M、N兩點(diǎn)間的距離遠(yuǎn)小于軌道半徑R，故小球做單擺運(yùn)動(dòng)的周期為T＝2π，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，難度中等，分析小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力情況是解決本題關(guān)鍵。22．（2020秋?肥東縣校級(jí)期末）有關(guān)電荷受電場(chǎng)力和洛倫茲力的說(shuō)法中，正確的是（）A．電荷在磁場(chǎng)中一定受磁場(chǎng)力的作用 B．電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力的作用 C．電荷受電場(chǎng)力的方向與該處電場(chǎng)方向相同 D．電荷若受磁場(chǎng)力，則受力方向與該處磁場(chǎng)方向垂直【分析】電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用，在磁場(chǎng)中不一定受到洛倫茲力作用．規(guī)定正電荷所受電場(chǎng)力方向與該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反．根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系．【解答】解：A、當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，則電荷不受洛倫茲力，故A錯(cuò)誤；B、電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用，故B正確；C、正電荷所受電場(chǎng)力方向與該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)左手定則知，電荷若受洛倫茲力，則受洛倫茲力的方向與該處磁場(chǎng)方向垂直，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力和洛倫茲力的區(qū)別，掌握電場(chǎng)力方向的確定和洛倫茲力方向的確定．23．（2020秋?渾源縣期末）關(guān)于靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．帶電粒子在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力的作用在磁場(chǎng)中也一定受洛倫茲力的作用 B．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力可能不做功，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力一定不做功 C．運(yùn)動(dòng)的正電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同 D．運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，受洛倫茲力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直【分析】電荷只要處在電場(chǎng)中，一定會(huì)受到電場(chǎng)力，而電荷處在磁場(chǎng)中，不一定受到洛倫茲力；只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的速度與磁場(chǎng)不平行時(shí)，電荷才受到洛倫茲力；電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線的切線方向，而洛倫茲力與磁感線垂直?！窘獯稹拷猓篈、電場(chǎng)基本的性質(zhì)是對(duì)放入電場(chǎng)中電荷有力的作用，電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力作用，電荷在磁場(chǎng)中不一定受到洛倫茲力作用，當(dāng)帶電粒子平行于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受洛倫茲力作用，故A錯(cuò)誤；B、洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，電場(chǎng)力不做功，不垂直時(shí)則電場(chǎng)力做功，故B正確；C、運(yùn)動(dòng)的正電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，根據(jù)左手定則可知，正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向垂直，故C錯(cuò)誤；D、運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，根據(jù)左手定則可知，負(fù)電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向垂直，D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電場(chǎng)力與洛倫茲力區(qū)別的理解和把握能力，兩者區(qū)別較大，電荷在磁場(chǎng)中有兩種情況不受洛倫茲力要抓?。?、靜止電荷；2、速度與磁場(chǎng)平行。24．（2020秋?汕尾期末）如圖甲所示，水平傳送帶足夠長(zhǎng)，沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)，某絕緣帶電物塊無(wú)初速度地從最左端放上傳送帶。該裝置處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，物塊運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，物塊帶電量保持不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊帶負(fù)電 B．1s后物塊與傳送帶共速，所以傳送帶的速度為0.5m/s C．若增大傳送帶的速度，其他條件不變，則物塊最終達(dá)到的最大速度也會(huì)增大 D．傳送帶的速度可能比0.5m/s大【分析】滑塊受重力、支持力、洛倫茲力和摩擦力，根據(jù)v﹣t圖象得到加速度變化情況，根據(jù)牛頓第二定律得到洛倫茲力的方向?！窘獯稹拷猓篈、從v﹣t圖象可以看出，滑塊的加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律，有：μ（mg﹣qvB）＝ma，說(shuō)明洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則，滑塊帶負(fù)電荷，故A正確；B、1s后物塊的速度達(dá)到最大，加速度為零，說(shuō)明摩擦力為零，可能是mg﹣qvB＝0，也可能是物塊與傳送帶共速，故B錯(cuò)誤；C、如果是洛倫茲力與重力平衡，即mg﹣qvB＝0，則最大速度與傳送帶無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、如果是洛倫茲力與重力平衡，即mg﹣qvB＝0，則傳送帶的速度可能比0.5m/s大，故D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確滑塊的受力情況，要能夠通過(guò)v﹣t圖象得到加速度變化情況，然后分析可能出現(xiàn)的情況。25．（2020秋?農(nóng)安縣期末）下列關(guān)于電場(chǎng)力和洛倫茲力的說(shuō)法中，正確的是（）A．電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用 B．電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力的作用 C．同一電荷所受電場(chǎng)力大的地方，該處電場(chǎng)強(qiáng)度一定強(qiáng) D．同一電荷所受洛倫茲力大的地方，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定強(qiáng)【分析】根據(jù)電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用，而電荷在磁場(chǎng)中不一定有存在洛倫茲力，依據(jù)E＝，可知，當(dāng)同一電荷受到電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，而同一電荷受到洛倫茲力大小卻與磁場(chǎng)無(wú)關(guān)．【解答】解：A、電場(chǎng)的基本性質(zhì)就是對(duì)處在其中的電荷具有電場(chǎng)力，故A正確；B、根據(jù)公式f＝qvBsinθ，當(dāng)電荷的速度與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受洛倫茲力，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)E＝，同一帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力大的地方，該處電場(chǎng)也一定強(qiáng)，故C正確；D、根據(jù)B＝，同一帶電粒子在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力大的地方，該處磁場(chǎng)不一定大，還要看v、sinθ的大小情況，故D錯(cuò)誤；故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是電場(chǎng)力與洛倫茲力的公式，注意洛倫茲力的大小與粒子的速度大小和方向有關(guān)，而電場(chǎng)力與速度無(wú)關(guān)，基礎(chǔ)題目．26．（2020秋?北碚區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，甲是不帶電的絕緣物塊，乙是帶正電的物塊，甲、乙疊放在一起置于粗糙的水平面上（乙與地面絕緣），空間有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，用水平力F拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，在加速階段（）A．甲、乙兩物塊間的彈力不斷增大 B．甲、乙兩物塊間的摩擦力不變 C．拉力F逐漸減小 D．乙物塊與地面間的摩擦力不斷增大【分析】對(duì)甲進(jìn)行受力分析，結(jié)合整體在做勻加速運(yùn)動(dòng)可得出其所受彈力和摩擦力變化情況；對(duì)甲、乙整體進(jìn)行受力分析，由整體做勻加速運(yùn)動(dòng)得到洛倫茲力變化，從而得到摩擦力、合外力變化，即可得到拉力F的變化情況?！窘獯稹拷猓篈．對(duì)甲分析，豎直方向上重力與支持力平衡，所以兩物塊間彈力不變，A錯(cuò)誤；B．對(duì)甲分析，水平方向摩擦力產(chǎn)生加速度，加速度不變，所以乙對(duì)甲的靜摩擦力不變，B正確；CD．對(duì)整體列牛頓第二定律，有F﹣μ（m1g+m2g﹣qvB）＝（m1+m2）a，在加速度不變時(shí)，隨著速度增大，洛倫茲力不斷增大，乙物塊與地面間的彈力減小，摩擦力不斷減小，外力F逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：BC。【點(diǎn)評(píng)】本題對(duì)甲、乙進(jìn)行受力分析時(shí)，需要明確其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意隔離法和整體法的聯(lián)合應(yīng)用。27．（2020秋?鎮(zhèn)江期中）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電滑塊，從傾角為θ的絕緣粗糙且足夠長(zhǎng)的斜面上由靜止滑下，整個(gè)斜面置于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)滑塊下滑速度為v，滑塊所受摩擦力為Ff，下滑時(shí)間為t。則下列圖象可能正確的是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)左手定則判定滑塊受到的洛倫茲力的方向，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力情況結(jié)合牛頓第二定律分析滑塊的運(yùn)動(dòng)即可．【解答】解：CD、根據(jù)左手定則可知滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的洛倫茲力的方向垂直于斜面向下，洛倫茲的大?。篺＝qvB，可知洛倫茲力隨速度的增大也增大?；瑝K受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力以及洛倫茲力，在垂直于斜面的方向：FN＝mgcosθ+qvB，滑塊受到的摩擦力：Ff＝μFN＝μ（mgcosθ+qvB），可知滑塊受到的摩擦力隨滑塊速度的增大而增大，摩擦力與速度的關(guān)系為不過(guò)原點(diǎn)的線性函數(shù)的關(guān)系，故C正確，D錯(cuò)誤；AB、由于滑塊受到的摩擦力隨滑塊速度的增大而增大，沿斜面方向滑塊受到的合外力：ma＝mgsinθ﹣Ff＝mgsinθ﹣μ（mgcosθ+qvB），可知隨速度的增大，滑塊的加速度將減小，所以滑塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。結(jié)合v﹣t圖線的斜率表示物體加速度的大小，可知滑塊的v﹣t圖線會(huì)向下彎曲，故A錯(cuò)誤，B正確。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是正確地進(jìn)行受力分析，抓住洛倫茲力隨速度的增大而增大判斷。28．（2020秋?潞州區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，固定著傾角為θ的絕緣斜面。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的帶電小物塊以初速度v0沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。設(shè)滑動(dòng)時(shí)電荷量不變，在小物塊上滑過(guò)程中，其速度大小v與時(shí)間t和加速度大小a與時(shí)間t的關(guān)系圖象，可能正確的是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法，明確帶電滑塊上滑，依據(jù)左手定則判定洛倫茲力方向，根據(jù)牛頓第二定律等知識(shí)分析，注意明確洛倫茲力與速度大小的關(guān)系。【解答】解：依據(jù)左手定則判斷物塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下，對(duì)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的小物塊受力分析，由牛頓第二定律可得：mgsinθ+μFN＝maFN＝mgcosθ+qvB，聯(lián)立解得：a＝gsinθ+μgcosθ+，方向沿斜面向下，所以物體沿斜面向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，速度越小，加速度越小，速度減小的越慢，加速度減小的越慢，在小物塊上滑過(guò)程中，當(dāng)速度為零時(shí)加速度最小，但最小值不為零；AB、速度﹣時(shí)間圖象的切線斜率表示加速度，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、物體加速度減小，且加速度減小的越來(lái)越慢，在小物塊上滑過(guò)程中，加速度減不到零，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查左手定則與牛頓第二定律的應(yīng)用，掌握影響加速度的因素，理解洛倫茲力受到速率的影響。29．（2020秋?南開區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小物塊在絕緣粗糙的水平面上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)。已知在水平面上方的空間內(nèi)存在方向垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下關(guān)于小物塊的受力及運(yùn)動(dòng)的分析中，正確的是（）A．若物塊帶正電，可能受兩個(gè)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．若物塊帶負(fù)電，可能受兩個(gè)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．若物塊帶正電，一定受四個(gè)力，做減速直線運(yùn)動(dòng) D．若物塊帶負(fù)電，一定受四個(gè)力，做減速直線運(yùn)動(dòng)【分析】由左手定則判斷物塊所受洛倫茲力的方向，若物塊與地面間由壓力則也有摩擦力，若物塊與地面間沒(méi)有壓力則沒(méi)有摩擦力．【解答】解：AC、若物塊帶正電，由左手定則知物塊所受洛倫茲力方向向上，若向上的洛倫茲力和物塊的重力相等，則物塊與地面間無(wú)壓力，物塊也不受摩擦力，即物塊只受兩個(gè)力，在合力為零的情況下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若向上的洛倫茲力小于物塊的重力則物塊對(duì)地面有壓力，還會(huì)受向后的摩擦力，即物塊受重力、洛倫茲力、支持力、摩擦力四個(gè)力，物塊做減速直線運(yùn)動(dòng)；故A正確，C錯(cuò)誤；BD、若物塊帶負(fù)電，由左手定則知物塊所受洛倫茲力方向向下，根據(jù)平衡條件物體受地面向上支持力，則物塊還會(huì)受向后的摩擦力，共四個(gè)力，做減速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題借助洛倫茲力考查了物體的受力分析，知道彈力和摩擦力的關(guān)系：有摩擦力一定有彈力的作用，即彈力是存在摩擦力的必要不充分條件．30．（2020秋?秦都區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平絕緣傳送帶以大小為v0的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶上方足夠大空間內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度地放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列所畫出的小物塊速度隨時(shí)間變化的圖象（圖中t0＝，vm＝）可能正確的是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)受力分析和牛頓第二定律可判定其運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)?shù)竭_(dá)最大速度時(shí)，重力和洛倫茲力相等時(shí)，加速度為0，摩擦力消失，小物塊脫離傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篋、小物塊由靜止開始向右做加速運(yùn)動(dòng)，開始運(yùn)動(dòng)后受到重力mg，豎直向上的洛倫茲力F洛和支持力N＝mg﹣F洛，水平向右的滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn)，根據(jù)牛頓第二定律可知，小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小，可見(jiàn)隨著速度v的增大，小物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；A、當(dāng)v＝0時(shí)，a＝μg＝，所以圖線在O點(diǎn)的切線應(yīng)與圖中過(guò)O點(diǎn)的傾斜虛直線重合，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)mg＝qvmB時(shí)，a＝0，對(duì)應(yīng)速度，當(dāng)vm＜v0，小物塊加速到vm時(shí)，支持力N＝0，摩擦力消失，小物塊脫離傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、當(dāng)vm＞v0，小物塊加速到v0時(shí)，小物塊與傳送帶共速，摩擦力消失，隨傳送帶一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了物體的受力分析和牛頓第二定律可判定其運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)?shù)竭_(dá)最大速度時(shí)，重力和洛倫茲力相等時(shí)，加速度為0，注意洛倫茲力隨速度的變化而改變。三．填空題（共10小題）31．（2020秋?天津期末）如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球用長(zhǎng)為a的絕緣輕絲線懸掛在天花板上的O點(diǎn)，空間加有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將小球拉離豎直方向θ角從靜止釋放，不計(jì)空氣阻力作用，在小球沿圓弧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，最大速率為，絲線對(duì)小球的最大拉力為?！痉治觥扛鶕?jù)機(jī)械能守恒，求出到達(dá)最低點(diǎn)的速度；根據(jù)左手定則分析洛倫茲力的方向，再由牛頓第二定律結(jié)合向心力表達(dá)式即可求得拉力的大小?！窘獯稹拷猓河捎诼鍌惼澚Σ蛔龉Γ挥兄亓ψ龉?，則機(jī)械能守恒，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，由機(jī)械能守恒定律：解得當(dāng)小球從右向左擺動(dòng)時(shí)洛倫茲力向下，此時(shí)細(xì)線的拉力最大，則：解得：故答案為：，【點(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和受力情況，要注意掌握洛倫茲力的性質(zhì)，明確洛倫茲力永不做功的特點(diǎn)應(yīng)用。32．（2020?江蘇學(xué)業(yè)考試）一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.2T，方向由南向北，如有一質(zhì)子沿豎直向下的方向進(jìn)入該磁場(chǎng)，磁場(chǎng)作用在質(zhì)子上的力為9.6×10﹣14N，則質(zhì)子射入時(shí)的速度大小為5×105m/s，質(zhì)子在磁場(chǎng)中向東方向偏轉(zhuǎn)．（質(zhì)子的電荷量q＝1.6×10﹣19C）【分析】根據(jù)洛倫茲力的表達(dá)式可以解出質(zhì)速度大小，根據(jù)左手定則可以判斷其受力方向即偏轉(zhuǎn)方向．【解答】解：質(zhì)子所受洛倫茲力大小為：F＝qvB，由此得：＝＝5×105m/s；根據(jù)左手定則可知：質(zhì)子在磁場(chǎng)中將向東偏轉(zhuǎn)．故答案為：5×105，東．【點(diǎn)評(píng)】本題屬于基礎(chǔ)題，比較簡(jiǎn)單，越是基礎(chǔ)知識(shí)在平時(shí)中越要加強(qiáng)練習(xí)，加深理解．33．（2021春?克拉瑪依校級(jí)期中）運(yùn)動(dòng)電荷速度v的方向與B的方向垂直時(shí)洛倫茲力大小f＝qvB，若v⊥B，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．向心力由洛倫茲力提供：qvB＝m，軌道半徑公式：R＝，周期：T＝．【分析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律得出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式【解答】解：當(dāng)速度方向與B的方向垂直時(shí)，受到的洛倫茲力F＝qvB，此時(shí)洛倫茲力提供粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，根據(jù)可知：R＝周期為：T＝故答案為：qvB，勻速圓周，qvB，，【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式的推導(dǎo)過(guò)程，實(shí)際上是牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用．34．（2021春?海淀區(qū)月考）太陽(yáng)風(fēng)暴發(fā)出的帶電粒子流，從地球赤道上空射向赤道，由于地磁場(chǎng)的作用，帶正電的粒子將向東偏，帶負(fù)電的粒子將向西偏．【分析】地磁場(chǎng)的方向在赤道的上空從南指向北，根據(jù)左手定則判斷出帶正、負(fù)電所受洛倫茲力的方向．【解答】解：帶正電的粒子方向從上而下射向地球表面，地磁場(chǎng)方向在赤道的上空從南指向北，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向向東，所以帶正電的粒子向東偏轉(zhuǎn)；同理，帶負(fù)電的粒子將向西偏．故答案為：東，西；【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握地磁場(chǎng)的方向，以及會(huì)運(yùn)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意正負(fù)電荷的洛倫茲力方向的區(qū)別．35．（2021春?靈川縣校級(jí)月考）有一帶電粒子以V＝5m/s的速度垂直磁場(chǎng)方向飛入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T的磁場(chǎng)，已知帶電粒子的電荷量q＝4×10﹣4C．則帶電粒子受到的洛倫茲力大小為1.0×10﹣3N．【分析】根據(jù)垂直磁場(chǎng)方向飛入，則洛倫茲力的大小公式F＝qvB求出洛倫茲力的大小，從而即可求解．【解答】解：速度垂直磁場(chǎng)方向飛入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T的磁場(chǎng)，根據(jù)F＝qvB得，F(xiàn)＝0.5×4×10﹣4×5N＝1.0×10﹣3N．故答案為：1.0×10﹣3．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握洛倫茲力的大小公式，同時(shí)注意公式成立條件：速度方向與磁場(chǎng)垂直．36．（2020?云南校級(jí)學(xué)業(yè)考試）物理學(xué)中，把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向．磁場(chǎng)對(duì)為洛倫茲力，洛倫茲力的方向用左手定則判定（選填“左手”、“右手”）．【分析】物理學(xué)中，把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向；根據(jù)左手定則的內(nèi)容分析答題．左手定則既可以判定安培力的方向，又可以判定洛倫茲力的方向．【解答】解：物理學(xué)中，把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向；左手定則：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線穿過(guò)手心，四指與電流（正電荷運(yùn)動(dòng)的）方向相同，大拇指所指的方向是安培力（洛倫茲力）的方向．故答案為：正電荷，左手【點(diǎn)評(píng)】本題考查了左手定則內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)．37．（2013秋?大連期末）如圖，使陰極射線管發(fā)出的電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的作用力是洛倫茲力．【分析】電子在電場(chǎng)中受到的力為電場(chǎng)力；直線電流在磁場(chǎng)中受到的力為安培力；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，受到的力為洛倫茲力．【解答】解：由圖可知，在射線管中偏轉(zhuǎn)的為電子；故受到的力為洛倫茲力，故答案為：洛倫茲力．【點(diǎn)評(píng)】本題就是區(qū)分物體之間的幾種力的作用，明確電場(chǎng)力、安培力及洛倫茲力的性質(zhì)，即可解決本題．38．（2021春?隆回縣校級(jí)月考）如圖所示，物體和斜面處于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一物體沿光滑絕緣斜面下滑，在物體下滑過(guò)程中，物體與斜面之間的彈力不斷增大，則該物體帶正電（填正、負(fù)或不帶），物體沿斜面下滑的加速度不變（填增大、減小或不變）．【分析】根據(jù)帶電物體與斜面的彈力在增大，可確定洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則與磁場(chǎng)的方向，及運(yùn)動(dòng)方向，即可確定物體的電性；由受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，即可求解加速度的變化．【解答】解：由題意可知，在物體下滑過(guò)程中，物體與斜面之間的彈力不斷增大，可知，洛倫茲力垂直斜面向下，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)垂直紙面向里，因此物體帶正電；對(duì)物體受到分析，重力與支持力，由牛頓第二定律可知，物體沿斜面的下滑的加速度不變；故答案為：正，不變．【點(diǎn)評(píng)】考查左手定則的應(yīng)用，注意洛倫茲力方向與斜面光滑是解題的關(guān)鍵，同時(shí)掌握牛頓第二定律的內(nèi)容．39．（2021春?隆回縣校級(jí)月考）如圖所示，電子射線管（A為其陰極），放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，此時(shí)，熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡向下偏轉(zhuǎn)．（填“向上”、“向下”、“不”）．【分析】此題要求要了解電子射線管的構(gòu)造和原理，陰極是發(fā)射電子的電極，所以是要接到高壓的負(fù)極上的，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)．從而顯示電子運(yùn)動(dòng)的徑跡，偏轉(zhuǎn)方向有左手定則判斷．【解答】解：因?yàn)锳是陰極，B是陽(yáng)極，所以電子在陰極管中的運(yùn)動(dòng)方向是A到B，產(chǎn)生的電流方向是B到A（注意是電子帶負(fù)電），根據(jù)左手定則，四指指向A，手掌對(duì)向N極（就是這個(gè)角度看過(guò)去背向紙面向外），此時(shí)大拇指指向下面，所以軌跡向下偏轉(zhuǎn)．故答案為：向下【點(diǎn)評(píng)】左手定則判定：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線穿過(guò)掌心，四指所指為正電荷運(yùn)動(dòng)方向，拇指所指方向?yàn)殡姾伤苈鍌惼澚Φ姆较颍ㄗⅲ簩?duì)負(fù)電荷而言，四指所指方向?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)的反方向）40．（2013秋?河北區(qū)期末）帶電量為3.2×10﹣19C的粒子，速率V＝3×106m/s，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是9.6×10﹣13N．【分析】根據(jù)洛倫茲力的大小公式F＝qvB求出洛倫茲力的大小，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向．【解答】解：根據(jù)F＝qvB得，F(xiàn)＝3.2×10﹣19×3×106×1N＝9.6×10﹣13N．故答案為：9.6×10﹣13N．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握洛倫茲力的大小公式，同時(shí)還要會(huì)運(yùn)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意公式成立條件：速度方向與磁場(chǎng)垂直．四．計(jì)算題（共2小題）41．（2020秋?瓦房店市期中）用一根輕繩吊一質(zhì)量為m的帶電小球，放在如圖所示垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將小球拉到與懸點(diǎn)右側(cè)等高處由圖示位置靜止釋放，小球便在垂直于磁場(chǎng)的豎直面內(nèi)擺動(dòng)，當(dāng)小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線的張力恰好為零（重力加速度為g），則（1）小球帶正電還是負(fù)電？（2）小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)的洛倫茲力多大？（3）小球第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力多大？【分析】（1）當(dāng)球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，輕繩的拉力恰好為零，可判斷洛倫茲力豎直向上，根據(jù)左手定則判斷小球電性；（2）小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中洛倫茲力和繩子拉力均垂直于速度方向，不做功，故只有重力做功，動(dòng)能定理可求出小球擺到最低點(diǎn)的速度，第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，牛頓第二定律1求出洛倫茲力大??；（3）小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，小球第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)小球牛頓第二定律可求出繩子拉力?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線的張力恰好為零，說(shuō)明小球在最低點(diǎn)受到的洛倫茲力豎直向上，根據(jù)左手定則知小球帶負(fù)電。（2）小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)速度大小為v，則由動(dòng)能定律可得：mgL＝mv2由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓第二定律可知第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)：Bqv﹣mg＝m聯(lián)立解得小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)的洛倫茲力Bqv大小為3mg（3）小球擺動(dòng)過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)速度大小仍為v，即v1＝v，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓第二定律可知第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)：F﹣qvB﹣mg＝m聯(lián)立解得：F＝6mg答：（1）小球帶負(fù)電；（2）小球第一次擺到最低點(diǎn)時(shí)的洛倫茲力為3mg；（3）小球第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力為6mg【點(diǎn)評(píng)】此題的關(guān)鍵是對(duì)小球受力分析找向心力，易錯(cuò)點(diǎn)在于：認(rèn)為當(dāng)細(xì)線的拉力為零時(shí)認(rèn)為洛倫茲力等于重力．圓周運(yùn)動(dòng)的題目關(guān)鍵在找向心力，只要受力分析好了，找出向心力列式計(jì)算即可．42．（2020秋?正安縣校級(jí)月考）如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的光滑絕緣桿MN，與水平面夾角為37°，固定在豎直平面內(nèi)，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B充滿桿所在的空間，桿與B垂直，質(zhì)量為m的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的P處時(shí)，對(duì)桿有垂直桿向下的壓力作用，壓力大小為0.4mg，已知小環(huán)的帶電荷量為q，問(wèn)：（1）小環(huán)帶什么電？（2）小環(huán)滑到P處時(shí)的速度多大？（3）小環(huán)滑到離P多遠(yuǎn)處，環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力？【分析】（1）將小球由靜止開始釋放，小球受到重力、垂直于桿向上的洛倫茲力和桿給小環(huán)的支持力，由左手定則可判定小環(huán)的電性。（2）對(duì)小環(huán)進(jìn)行受力分析，垂直于桿的方向上，合外力為零，寫出方程，即可求得小環(huán)滑到P處時(shí)的速度。（3）環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力時(shí)，洛倫茲力等于重力垂直于斜面向下的壓力，先求出小球的速度，然后又動(dòng)能定理即可求出環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力時(shí)到P的距離?！窘獯稹拷猓海?）環(huán)所受洛倫茲力與桿垂直，只有洛倫茲力垂直于桿向上時(shí)，才能使環(huán)向上拉桿，由左手定則可知環(huán)帶負(fù)電。（2）在垂直桿的方向上對(duì)環(huán)有：設(shè)小環(huán)滑到P點(diǎn)的速度為vP，在P點(diǎn)小環(huán)的受力如圖甲所示，根據(jù)平衡條件得qvPB+FN＝mgcos37°，解得：vP＝；（3）環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力時(shí)洛倫茲力等于重力垂直于斜面向下的壓力，則：qv′B＝mgcos37°得：v′＝＝小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，洛倫茲力不做功，設(shè)兩點(diǎn)之間的距離是L，則：mgLsin37°＝mv′2﹣mvP2解得：L＝答：（1）小環(huán)帶負(fù)電；（2）小環(huán)滑到P處時(shí)的速度為；（3）小環(huán)滑到離P遠(yuǎn)處，環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是分析小球的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，注意先分析重力和洛倫茲力，抓住洛倫茲力的大小與速度大小成正比進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力知識(shí)點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、洛倫茲力的方向和大小1．洛倫茲力(1)定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力．(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反．3．洛倫茲力的大小(1)當(dāng)v與B成θ角時(shí)，F(xiàn)＝qvBsinθ.(2)當(dāng)v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝qvB.(3)當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)＝0.二、電子束的磁偏轉(zhuǎn)1．顯像管的構(gòu)造：如下圖所示，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射高速電子．(2)電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)．(3)熒光屏被電子束撞擊時(shí)發(fā)光．3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)．技巧點(diǎn)撥一、洛倫茲力的方向1．洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面．即F、B、v三個(gè)量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示．2．在用左手定則判斷運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向時(shí)，對(duì)于正電荷，四指指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向；但對(duì)于負(fù)電荷，四指應(yīng)指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．二、洛倫茲力的大小1．洛倫茲力與安培力的關(guān)系(1)安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)．(2)洛倫茲力對(duì)電荷不做功，但安培力卻可以對(duì)導(dǎo)體做功．2．洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角．(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，v⊥B，sinθ＝1，F(xiàn)＝qvB，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，洛倫茲力最大．(2)當(dāng)v∥B時(shí)，θ＝0°，sinθ＝0，F(xiàn)＝0，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力．三、帶電體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)1．帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小往往隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致彈力、摩擦力的變化，帶電體將在變力作用下做變加速運(yùn)動(dòng)．2．利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和平衡條件分析各物理量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)要注意彈力為零的臨界狀態(tài)，此狀態(tài)是彈力方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)．四、求解帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題步驟1．確定研究對(duì)象，即帶電體；2．確定帶電體所帶電荷量的正、負(fù)以及速度方向；3．由左手定則判斷帶電體所受洛倫茲力的方向，并作出受力分析圖；4．由平行四邊形定則、矢量三角形或正交分解法等方法，根據(jù)物體的平衡條件或牛頓第二定律列方程求解．5．對(duì)于定性分析的問(wèn)題還可以采用極限法進(jìn)行推理，從而得到結(jié)論．例題精練1．（2021春?山東月考）如圖所示，在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的絕緣小球由長(zhǎng)度為l的絕緣細(xì)繩與懸點(diǎn)相連，將小球拉離平衡位置一個(gè)小角度α后由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，且整個(gè)過(guò)程中洛倫茲力小于重力沿繩方向的分力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球擺動(dòng)的周期滿足T＞2π B．小球擺動(dòng)的周期滿足T＝2π C．小球擺動(dòng)的周期滿足T＜2π D．小球從右向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比從左向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短【分析】洛倫茲力總和速度方向垂直，且不做功，不影響單擺運(yùn)動(dòng)的周期。【解答】解：洛倫茲力始終與速