新教材2025版高中物理分層作業(yè)三磁吃運(yùn)動(dòng)電荷的作用力新人教版選擇性必修第二冊(cè)

分層作業(yè)(三)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1．如圖所示，關(guān)于對(duì)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方向描述正確的是()2．[2024·太原高二檢測(cè)]關(guān)于洛倫茲力，下列說(shuō)法正確的是()A．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到洛倫茲力的作用B．由于安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以洛倫茲力也會(huì)做功C．洛倫茲力方向肯定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，但磁場(chǎng)方向不肯定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D．若運(yùn)動(dòng)電荷在空間某點(diǎn)不受洛倫茲力，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定為零3．[2024·四川廣安高二檢測(cè)]如圖，在陰極射線管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)的電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則陰極射線將會(huì)()A．向上偏轉(zhuǎn)B．向下偏轉(zhuǎn)C．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D．向紙外偏轉(zhuǎn)4.(多選)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面對(duì)里，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向下，有一質(zhì)子(重力不計(jì))恰能以速率v從左向右沿直線水平飛越此區(qū)域．下列說(shuō)法正確的是()A．若一電子以速率v從左向右飛入，則該電子將向上偏轉(zhuǎn)B．若一電子以速率v從左向右飛入，則該電子將沿直線運(yùn)動(dòng)C．該質(zhì)子通過(guò)此區(qū)域的速度v＝eq\f(E,B)D．該質(zhì)子通過(guò)此區(qū)域的速度v＝eq\f(B,E)5．(多選)如圖所示，將一束等離子體沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板P、Q，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．下列說(shuō)法正確的是()A．P板帶正電B．有電流從b經(jīng)用電器流向aC．金屬板P、Q間的電場(chǎng)方向向上D．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的緣由是粒子所受洛倫茲力大于所受電場(chǎng)力6．一初速度為零的質(zhì)子，質(zhì)量m＝1.67×10－27kg，電荷量q＝1.6×10－19C，經(jīng)過(guò)電壓為1880V的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為5.0×10－4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求質(zhì)子所受洛倫茲力的大?。瓸級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練7.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，在O點(diǎn)存在垂直紙面對(duì)里運(yùn)動(dòng)的勻速電子束．∠MOP＝60°，在M、N處各有一長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)處的電子受到的洛倫茲力大小為F1.若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)處的電子受到的洛倫茲力大小為F2，那么F2與F1之比為()A．eq\r(3)∶1B．eq\r(3)∶2C．1∶1D．1∶28.[2024·四川內(nèi)江高二檢測(cè)](多選)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿絕緣水平面以初速度v0起先向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示．已知物塊與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊經(jīng)時(shí)間t移動(dòng)距離x后停了下來(lái)，設(shè)此過(guò)程中q不變，則()A．x>eq\f(veq\o\al(2,0),2μg)B．x<eq\f(veq\o\al(2,0),2μg)C．與無(wú)磁場(chǎng)相比，t更小D．與無(wú)磁場(chǎng)相比，t更大9.用一根長(zhǎng)L＝0.8m的輕繩，吊一質(zhì)量為m＝1g的帶電小球，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將小球拉到與懸點(diǎn)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)搖擺，當(dāng)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g取10m/s2)，則小球其次次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)小球的拉力多大？分層作業(yè)(三)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力1．解析：依據(jù)左手定則可知A圖中洛倫茲力向下，故A錯(cuò)誤；B圖中洛倫茲力向上，故B正確；C圖中洛倫茲力向上，故C錯(cuò)誤；D圖中洛倫茲力向下，故D錯(cuò)誤．答案：B2．解析：帶電粒子平行于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受洛倫茲力作用，A錯(cuò)誤；洛倫茲力的方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以洛倫茲力不做功，B錯(cuò)誤；洛倫茲力與速度方向垂直，速度方向與磁場(chǎng)方向不肯定垂直，C正確；由洛倫茲力公式F＝qvBsinθ知，θ＝0°時(shí)，F(xiàn)＝0，但該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以不為0，D錯(cuò)誤．答案：C3．解析：依據(jù)安培定則可知，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在陰極射線管處的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，由圖可知電子束運(yùn)動(dòng)方向由右向左，依據(jù)左手定則可知電子束受到的洛倫茲力方向向下，所以向下偏轉(zhuǎn)，故B正確．答案：B4．解析：質(zhì)子從左邊水平飛入該區(qū)域，受到向下的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力作用，因恰能沿直線從右邊水平飛出，故電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即qE＝qvB，解得v＝eq\f(E,B)，若一電子以速率v從左向右飛入該區(qū)域，電場(chǎng)力和洛倫茲力的方向均反向，所以電子將沿直線運(yùn)動(dòng)，A、D錯(cuò)誤，B、C正確．答案：BC5．解析：A對(duì)：據(jù)左手定則知，帶正電的粒子向上偏轉(zhuǎn)，帶負(fù)電的粒子向下偏轉(zhuǎn)，則P板帶正電，Q板帶負(fù)電．B錯(cuò)：因?yàn)镼板帶負(fù)電，P板帶正電，所以電流從a經(jīng)用電器流向b.C錯(cuò)：因?yàn)镻板帶正電，Q板帶負(fù)電，所以金屬板間的電場(chǎng)方向向下．D對(duì)：等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的緣由是粒子所受洛倫茲力大于所受電場(chǎng)力．答案：AD6．解析：在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得Uq＝eq\f(1,2)mv2故質(zhì)子獲得的速度v＝eq\r(\f(2Uq,m))＝6.0×105m/s質(zhì)子受到的洛倫茲力F＝qvB＝4.8×10－17N.答案：4.8×10－17N7．解析：設(shè)M、N處的長(zhǎng)直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，由安培定則可知每根導(dǎo)線在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(1,2)B1，方向豎直向下，則電子在O點(diǎn)處受到的洛倫茲力為F1＝qvB1；當(dāng)M處的長(zhǎng)直導(dǎo)線移到P處時(shí)，O點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝2×eq\f(1,2)B1×cos30°＝eq\f(\r(3),2)B1，則電子在O點(diǎn)處受到的洛倫茲力為F2＝qvB2＝eq\f(\r(3),2)qvB1，所以F2與F1之比為eq\r(3)∶2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B8．解析：物塊向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到重力、洛倫茲力、水平面的支持力和滑動(dòng)摩擦力，向左做減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，有a0＝μg，veq\o\al(2,0)＝2a0x0，a0t0＝v0，得x0＝eq\f(veq\o\al(2,0),2a0)＝eq\f(veq\o\al(2,0),2μg)，t0＝eq\f(v0,a0)＝eq\f(v0,μg)；有磁場(chǎng)時(shí)，當(dāng)物塊速度為v時(shí)，有a＝eq\f(μ（mg＋qvB）,m)>a0，則x<x0，t<t0，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．答案：BC9．解析：小球