【文档说明】2021-2022高中物理人教版选修3-1作业：第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力1含解析.docx，共(8)页，143.391 KB，由envi的店铺上传

转载请保留链接：https://www.doc5u.com/view-07c05f81bb11d0c821bdb40078e4029c.html

以下为本文档部分文字说明：

《运动电荷在磁场中受到的力》基础达标1．关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是()A．F、B、v三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于

F、v，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】本题考查公式F＝qvB中各物理量的关系．由左手定则可知F⊥B，F⊥v，B与v可以不垂直，故B正确，A、C、D错误．【答案】B2．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增大

为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力()A．变为原来的14B．增大为原来的4倍C．减小为原来的12D．增大为原来的2倍【解析】据洛伦兹力表达式F洛＝qvB知，选项D正确．【答案】D3．带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就

相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变【解析】因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度的

方向有关．例如，当粒子速度与磁场垂直时，F＝qvB，当粒子速度与磁场平行时，F＝0.又由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也不同，所以A选项错．因为＋q改为－q且速度反向时所形成的电流方向与原＋q运动形成的电流方向相同，由

左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由F＝qvB知大小不变，所以B选项正确．因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向成任意夹角，所以C选项错．因为洛伦兹力总与速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功，粒子动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使粒子速度的方向

不断改变，所以D选项错．【答案】B4．如下图所示是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B、F、v两两垂直)．其中正确的是()【解析】此题主要考查左手定则及立体图象的辩认，利用左手定则可判断出D是正确的．【答案】D5．如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示

意图．电流方向如图所示，试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转()A．向上B．向下C．向左D．向右【解析】把通电线圈等效为小磁铁，则左右两边的N极均在上方，所以在O点产生的磁场方向向下，由左手定则判断正对读者而来的电子束将向左偏转，故

选C项．【答案】C6．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将()A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西

偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转【解析】地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电．根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东．【答案】B7．如图所示，a，b，c，d为四根与纸面垂直

的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图．一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．从O指向aB．从O指向bC．从O指向cD．从O指向d【解析】

根据对称性可知，b、d处的通电直导线在O点产生的磁场相互抵消，a、c处的通电直导线在O点产生的磁场方向相同，沿水平向左，根据左手定则可知，一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是从O指向a.A选项正确．【答案

】A8.(多选)如图所示，一个用细线悬吊着的带电小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直面内摆动，图中B为小球运动的最低位置，则()A．小球向右和向左运动通过B点时，小球的加速度相同B．小球向右和向左运动通过B点时，悬线对小球的拉力相同C．小球向

右和向左运动通过B点时，具有的动能相同D．小球向右和向左运动通过B点时，具有的速度相同【解析】带电小球在运动过程中，因洛伦兹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，摆球不管向何方向运动通过最低点时，速率v必然相等，动能相同，故C正确．向心加速度a＝v2R，则a相同，故A正确．若小球带正

电，在最低点向右和向左运动时，拉力分别为FT1和FT2，则：FT1＋qvB－mg＝ma，FT2－qvB－mg＝ma.则FT1<FT2，同理，若小球带负电荷时，拉力也不相同，故B错．因速度是矢量，故D错．正确选项为A、C.

【答案】AC9.有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？【解析】当磁场向左运动时，相当于小球向

右运动，带正电小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离平面．设此时速度为v，则由力的平衡有：qvB＝mg，则v＝mgqB.磁场应水平向左平移．【答案】最小速度为mgqB，方向水平向左能力提升1.如图所示，在长直螺线管

中通入变化的电流i(电流的方向周期性改变)，并沿着其中心轴线OO′的方向射入一颗速度为v的电子，则此电子在螺线管内部空间运动的情况是()A．匀速直线运动B．来回往复运动C．变速直线运动D．曲线运动【解析】通电螺线管内部的磁场方向与轴线平行，故电子进入螺线管后不受洛伦兹力，应做匀速直线运动．【答

案】A2.(多选)如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2.则下列结论不正确的是

()A．x1>x2B．t1>t2C．v1>v2D．v1和v2相同【解析】由左手定则知，小球落地前受到的洛伦兹力方向斜向上，使得竖直方向上的合力小于重力，故t1>t2；而洛伦兹力的水平分量使水平分速度变大，时间又变长，故x1>x2.由于洛伦兹力不做功，故v

1、v2的大小相同，但方向不同．【答案】CD3.(多选)如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()A．a、b一起运动的加速度减小B．a、

b一起运动的加速度增大C．a、b物块间的摩擦力减小D．a、b物块间的摩擦力增大【解析】(1)以a为研究对象，分析a的受力情况a向左加速―→受洛伦兹力方向向下―→对b的压力增大(2)以a、b整体为研究对象，分析整体受的合外力b对

地面压力增大―→b受的摩擦力增大―→整体合外力减小―→加速度减小(3)再分析a，b对a的摩擦力是a的合外力a的加速度减小―→a的合外力减小―→a、b间的摩擦力减小．【答案】AC4.如图所示，磁流体发电机的极板相距d＝0.2m，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，B＝1.0T

．外电路中可变负载电阻R用导线与两极板相连．电离气体以速率v＝1100m/s沿极板射入，极板间电离气体等效内阻r＝0.1Ω，试求此发电机的最大输出功率为多少？【解析】由离子受力平衡可得qvB＝qE＝qUd，所以板间电压为U＝Ed＝Bvd.此发电机的电动势为：E源＝U＝Bvd＝1.0×1100×

0.2V＝220V.当可变电阻调到R＝r＝0.1Ω时，电源的输出功率最大，最大输出功率为：Pmax＝E源R＋r2·R＝121kW.【答案】121kW5．摆长为l，摆球质量为m、电荷量为＋q的单摆从如图所示位置A摆下，到最低处便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动，摆动

平面垂直磁场．若图中α＝60°，摆球从A起第一次到最低处时，摆线上的拉力为多少？【解析】摆球从静止摆到最低点的过程中，只有重力做功，洛伦兹力不做功，由动能定理有：mgl(1－cosα)＝12mv2，解得v＝gl.在最低点对小球受力分析如图：洛伦兹力F＝qvB竖直向下，重力竖直向

下，拉力FT竖直向上．据牛顿第二定律：FT－mg－F＝mv2l，解得FT＝2mg＋qBgl.【答案】2mg＋qBgl获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com