1、課時跟蹤檢測二十三運動電荷在磁場中受到的力一、根底題熟1.如圖,a是豎直平面P上的一點.P前有一條形磁鐵垂直于P,且S極朝向a點,P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下,在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a點.在電子經(jīng)過a點的瞬間,條形磁鐵的磁場對該電子的作用力的方向A,向上C.向左B.向下D.向右解析：選A條形磁鐵的磁感線方向在a點為垂直P向外,粒子在條形磁鐵的磁場中向右運動,所以根據(jù)左手定那么可得電子受到的洛倫茲力方向向上,A正確.2.如圖,在OX,OY,OZ組成的直角坐標(biāo)系中,電子沿著的磁場在Z軸上A處的方向是A.X方向B.Y方向C.Z方向D.都不是Y軸的正向運動,它產(chǎn)生解析：選A電子帶負(fù)

2、電沿Y軸正方向運動,形成的電流的方向沿Y軸負(fù)方向.根據(jù)安培定那么,A處的磁場的方向沿X軸的負(fù)方向,所以選項A正確.3.在長直通電螺線管中通入變化的電流i如下圖電流的方向周期性改變,并沿著其中央軸線OO'的方向射入一顆速度為v的電子,那么此電子在螺線管內(nèi)部空間運動的情況是A.勻速直線運動B.往返往復(fù)運動C.變速直線運動D.曲線運動解析：選A通電螺線管內(nèi)部的磁場方向與軸線平行,故電子進(jìn)入螺線管后不受洛倫茲力,應(yīng)做勻速直線運動.4.多項選擇如下圖,用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電絕緣小球處于勻強(qiáng)磁場中,空氣阻力不計,假設(shè)小球分別從A點和B點向最低點O運動,那么兩次經(jīng)過O點時XX<jxXA.小

3、球的動能相同B.絲線所受的拉力相同C.小球所受的洛倫茲力相同D.小球的向心加速度相同解析：選AD帶電小球受到的洛倫茲力及繩的拉力跟速度方向時刻垂直,對小球不做功,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O點時速度大小不變,動能相同,選項A正確；小球分別從A點和B點向最低點O運動,兩次經(jīng)過O點時速度方向相反,由左手定那么可知兩次經(jīng)過O點時洛倫茲力方向相反,故繩的拉力大小不同,選項B、C錯誤；由a=v-可知向心加速度相同,選項D正確.R5.多項選擇如下圖,一只陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,假設(shè)在G管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時,發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏,那么八-廿A.導(dǎo)線中的電流從A

4、流向BB.導(dǎo)線中的電流從B流向AC.假設(shè)要使電子束的徑跡向上偏,可以通過改變AB中的電流方向來實現(xiàn)D.電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)解析：選BC電流的方向與負(fù)電荷運動的方向相反,所以陰極射線管內(nèi)電流的方向向左；由題圖可知,電子受到的洛倫茲力的方向向下,所以陰極射線管處的磁場的方向垂直于紙面向里,由安培定那么可知,AB中電流的方向由B到A,故A錯誤,B正確；假設(shè)要使電子束的徑跡向上彎曲,那么陰極射線管處的磁場的方向需向外,可以改變AB中的電流方向來實現(xiàn),故C正確；由以上的分析可知,電子束的徑跡與AB中的電流方向有關(guān),故D錯誤.器,6.多項選擇如圖,速度為V0、電荷量為q的正離子不計重力恰能沿

5、直線飛出速度選擇那么A.假設(shè)改為電荷量為2q的正離子其他條件不變,離子仍沿直線飛出B.假設(shè)速度變?yōu)?V0其他條件不變,離子將往上偏C.假設(shè)改為電荷量為-q的離子其他條彳不變,離子將往下偏D.假設(shè)改為電荷量為-q的離子,那么必須從右側(cè)飛入速度選擇器,才能沿直線飛出解析：選AB正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器,根據(jù)左手定那么判斷可知,離子受的洛倫茲力方向向上,電場力方向向下,此時洛倫茲力與電場力二力平衡,應(yīng)該有qvoB=qE,即V0B=E,該等式與離子的電荷量無關(guān),假設(shè)只改變電荷量,離子仍沿直線運動,假設(shè)改為電荷量為一q的離子,受到向上的電場力,向下的洛倫茲力,仍滿足二力平衡,故從左側(cè)到右側(cè)仍能

6、沿直線飛出,A正確,C、D錯誤；假設(shè)速度變?yōu)?V0,洛倫茲力增大為原來的2倍,而離子受的洛倫茲力方向向上,電場力不變,所以離子將向上偏轉(zhuǎn),故B正確.二、易錯題B月7 .截面為矩形的載流金屬導(dǎo)線置于磁場中,如下圖,將出現(xiàn)以下哪種情況A.在b外表聚集正電荷,而a外表聚集負(fù)電荷8 .在a外表聚集正電荷,而b外表聚集負(fù)電荷C.開始通電時,電子做定向移動并向b偏轉(zhuǎn)D.兩個外表電勢不同,a外表電勢較高解析：選A金屬導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電,金屬正離子并沒有移動,而電流由金屬導(dǎo)體中的自由電子的定向移動向左移動形成.應(yīng)用左手定那么,四指應(yīng)指向電流的方向,讓磁感線垂直穿過手心,拇指的指向即為自由電子的受力方向.也就是說,

7、自由電子受洛倫茲力方向指向a外表一側(cè),實際上自由電子在向左移動的同時,受到指向a外表的作用力,并在a外表進(jìn)行聚集,由于整個導(dǎo)體是呈電中性的正、負(fù)電荷總量相等,所以在b的外表“裸露出正電荷層,并使b外表電勢高于a外表電勢.8 .多項選擇某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場.在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起,置于光滑水平面上,物塊A帶正電,物塊B不帶電且外表絕緣.在ti=0時刻,水平恒力F作用在物塊B上,物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動.在A、B一起向左運動的過程中,以下說法正確的選項是A.圖乙可以反映A所受洛倫茲力大小隨時間t變化的關(guān)系B.圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時

8、間t變化的關(guān)系C.圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系D.圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系解析：選CD由題意知物體由靜止做勻加速運動,速度v=at;那么洛倫茲力：F=qvB=qBat,洛倫茲力大小隨時間t的變化關(guān)系圖線應(yīng)過原點,故A錯誤；物塊A對物塊B的摩擦力大小f=mAa,由于a不變,所以f隨時間t的變化保持不變,故B錯誤；B受到的壓力：N=mAg+qvB=mAg+qBat,所以隨時間在均勻增大,故C正確；B對地面的壓力為:Ni=mAg+mBg+qvB=mAg+mBg+qBat,所以隨時間在均勻增大,故D正確.三、水平題通9 .多項選擇如下圖,在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi),

9、存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,從左方水平射入的電子,通過該區(qū)域：時未發(fā)生偏轉(zhuǎn),假設(shè)電子重力可忽略不計,那么在該區(qū)域中的E和B的方向可能j；是A.E豎直向上,B垂直紙面向外B. E豎直向上,B垂直紙面向里C. E和B都沿水平方向,并與電子運動方向相同D. E和B都沿水平方向,并與電子運動方向相反解析：選ACD如果E豎直向上,B垂直紙面向外,電子沿圖中方向射入后,電場力向下,洛倫茲力向上,二力可能平衡,電子可能沿直線通過E、B共存區(qū)域,故A對；同C對；如果E、B理B不對；如果E、B沿水平方向且與電子運動方向相同,電子不受洛倫茲力作用,但電子受到與E反方向的電場力作用,電子做

10、勻減速直線運動,也不偏轉(zhuǎn),故沿水平方向,且與電子運動方向相反,電子仍不受洛倫茲力,電場力與E反向,即與速度同方向,故電子做勻加速直線運動,也不偏轉(zhuǎn),故D對.10 .多項選擇如下圖為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場,在磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,兩板間就會產(chǎn)生電壓,如果射入的等離子體速度均為v,兩金屬板間距離為d,板平面的面積為S,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于速度方向,負(fù)載電阻為R,等離子體充滿兩板間的空間.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時,電流表示數(shù)為I,以下說法正確的選項是A.上極板A帶負(fù)電B.兩極板間的電動勢為IRC.板間等離子體的內(nèi)阻為號工一R

11、SBdv-D.板間等離子體的電阻率為1丁一R解析：選ACD大量帶正電和帶負(fù)電的微粒進(jìn)入磁場時,由左手定那么可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下,所以正電荷會聚集到B板上,負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上,負(fù)電荷聚集到A板上,故B板相當(dāng)于電源的正極,A板相當(dāng)于電源的負(fù)極,故A正確；由閉合電路的歐姆定律可知,兩極板間的電動勢為I(R+r內(nèi)),選項B錯誤；根據(jù)qvB=q1得,E=R=點,那么電阻率EBdvBdv,根據(jù)歐姆定律得,r=-R=-R,選項C正確；由電阻定律,SBdvP=d|R,故D正確.11 .如下圖,斜面上外表光滑絕緣,傾角為以斜面上方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶

12、電荷量為+q的小球在斜面上被無初速度釋放,假設(shè)斜面足夠長,那么小球從釋放開始,下滑多遠(yuǎn)后離開斜面.解析：小球沿斜面下滑,在離開斜面前,受到洛倫茲力F垂直斜面向上,其受力分析如圖:沿斜面方向：mgsin0=ma垂直斜面方向：F+Fnmgcos0=0其中洛倫茲力為：F=Bqv設(shè)下滑x遠(yuǎn)離開斜面,此時斜面對小球的支持力Fn=0,那么下滑的距離為：v2=2ax一-m2gcos20聯(lián)立以上解得：x=2qBi.答案:m2gcos2(2q2B2sin012 .如下圖的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場.一束同位素離子流從狹縫S射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場垂直的方向,立即進(jìn)入場強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在照相底片D上.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強(qiáng)大小為Eo的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo的勻強(qiáng)磁場,照相底片D與狹縫Si、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.(1)求從狹縫S2射出的離子速度vo的大小;2假設(shè)打在照相底片上的離