2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)10磁吃運(yùn)動(dòng)電荷的作用含解析新人教版選修1-1

PAGE4-課時(shí)分層作業(yè)(十)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．(6分)下列哪種力是洛倫茲力()A．電荷間的相互作用力B．電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力C．磁鐵對(duì)小磁針的作用力D．磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力D[由洛倫茲力的定義知，D正確．]2．(6分)洛倫茲力使帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中均標(biāo)有帶正電荷粒子的運(yùn)動(dòng)速度v、洛倫茲力F及磁場(chǎng)B的方向，虛線圓表示粒子的軌跡，其中可能出現(xiàn)的狀況是()A[依據(jù)速度方向和左手定則，以及洛倫茲力使帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即洛倫茲力供應(yīng)向心力，所以其中可能出現(xiàn)的狀況只有A.]3．(6分)如圖所示，帶正電的不計(jì)重力的粒子，沿水平向右的方向垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，關(guān)于其運(yùn)動(dòng)狀況，下列說(shuō)法中正確的是()A．如圖中軌跡1所示 B．如圖中軌跡2所示C．如圖中軌跡3所示 D．垂直紙面對(duì)里運(yùn)動(dòng)A[由左手定則可知，選項(xiàng)A正確．]4．(6分)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，受到洛倫茲力F的方向如圖所示，則該粒子所帶電性和運(yùn)動(dòng)方向可能是()A．粒子帶負(fù)電，向下運(yùn)動(dòng)B．粒子帶正電，向左運(yùn)動(dòng)C．粒子帶負(fù)電，向上運(yùn)動(dòng)D．粒子帶正電，向右運(yùn)動(dòng)A[據(jù)左手定則，讓磁感線穿過(guò)掌心，拇指指向F的方向，可推斷出四指向上，這樣存在兩種可能：粒子帶正電向上運(yùn)動(dòng)或粒子帶負(fù)電向下運(yùn)動(dòng)．而粒子左右運(yùn)動(dòng)受力沿上下方向，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]5．(6分)關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．F、B、v三者肯定保持垂直B．F肯定垂直于B、v，但B不肯定垂直于vC．B肯定垂直于F、v，但F不肯定垂直于vD．v肯定垂直于F、B，但F不肯定垂直于BB[據(jù)左手定則可知F垂直于B、v形成的平面，即F既垂直于B，又垂直于v，但v與B的方向不肯定垂直．]6．(6分)一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有交變電流，把一個(gè)帶電粒子沿管軸線射入管中，不計(jì)重力，粒子將在管中()A．做圓周運(yùn)動(dòng) B．沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng)C．做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)D[螺線管內(nèi)部的磁場(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)，不受洛倫茲力作用，所以粒子將在管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故選項(xiàng)D對(duì)．]7．(6分)下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，肯定受到洛倫茲力的作用B．運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定為零C．洛倫茲力既不能變更帶電粒子的動(dòng)能，也不能變更帶電粒子的速度D．洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功D[運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，不肯定受到洛倫茲力作用，當(dāng)B∥v時(shí)洛倫茲力為0，選項(xiàng)A、B錯(cuò)；洛倫茲力方向與速度方向始終垂直，因此，洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，它只變更粒子速度的方向，不變更速度的大小，選項(xiàng)C錯(cuò)，選項(xiàng)D對(duì)．]8．(6分)如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相關(guān)關(guān)系圖(其中B垂直于F與v確定的平面，B、F、v兩兩垂直)．其中正確的是()D[利用左手定則推斷三個(gè)矢量的方向是否符合左手定則的方向關(guān)系．][實(shí)力提升練]9．(6分)(多選)帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理可運(yùn)用于各種科學(xué)試驗(yàn)和電器中，如圖所示利用了此物理原理的裝置有()A．磁流體發(fā)電機(jī) B．電子顯像管C．回旋加速器 D．洗衣機(jī)ABC[A、B、C三種裝置都是利用了帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理；D.洗衣機(jī)中的電動(dòng)機(jī)，是電流在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，由電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故選A、B、C.]10．(6分)初速度為v0的電子，沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，電子所受重力不計(jì)，則()A．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B．電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率變更C．電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變D．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率變更A[由安培定則可知導(dǎo)線右邊磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里而電子向上運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知洛倫茲力方向向右，而洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷總是不做功，故電子速率不變，將向右偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A正確．]11．(6分)從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中都含有大量的高能帶電粒子，這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害，但是由于地球四周存在地磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)能變更宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)地球上的生命起到愛(ài)護(hù)作用，如圖所示，那么()A．地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用各處都相同B．地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最強(qiáng)，赤道旁邊最弱C．地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最弱、赤道旁邊最強(qiáng)D．地磁場(chǎng)會(huì)使沿地球赤道平面內(nèi)射來(lái)的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)C[垂直射向地球的宇宙射線，在地球的南、北兩極處，其運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)的方向基本平行，所受的洛倫茲力很小，故幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；而在赤道上空時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)垂直，所受洛倫茲力最大，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)程度最大．]12．(6分)如圖所示，一細(xì)線懸吊小球在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)搖擺，C點(diǎn)為小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，則()A．小球從等高的A點(diǎn)、B點(diǎn)分別擺至C點(diǎn)時(shí)速度大小相等B．小球從與A等高的B點(diǎn)擺至C點(diǎn)時(shí)比從A點(diǎn)擺至C點(diǎn)時(shí)速度大C．假如小球帶正電，則小球從A點(diǎn)擺至C點(diǎn)的速度比從B點(diǎn)擺至C點(diǎn)時(shí)大D．假如小球帶負(fù)電，則小球從A點(diǎn)擺至C點(diǎn)的速度比從B點(diǎn)擺至C點(diǎn)時(shí)大A[由于洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)小球不做功，所以不論是帶正電還是帶負(fù)電，不論是從A點(diǎn)或是B點(diǎn)擺至C點(diǎn)，機(jī)械能均守恒，所以選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A對(duì).]13．(14分)如圖所示，假如在電子射線管上方平行于管軸放置一根載流導(dǎo)線，電流方向如圖所示，電子射線將朝什么方向偏轉(zhuǎn)？電流反向后狀況會(huì)如何？想一想：為什么禁止將磁鐵靠近正在播放節(jié)目的電視機(jī)？[答案]向下偏轉(zhuǎn)向上偏轉(zhuǎn)電視機(jī)顯像是靠電子轟擊熒光屏產(chǎn)生的，磁場(chǎng)將影響電子運(yùn)動(dòng)的軌跡，影響圖像質(zhì)量．14．(14分)在垂直于紙面對(duì)外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向向上射入三束粒子a、b、c，偏轉(zhuǎn)軌跡如圖甲所示：(1)確定三束粒子的電性；(2)若加的是水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖