3.5-运动电荷在磁场中受到的力同步练习题

3.5运动电荷在磁场中受到的力同步练习题一、选择题(1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1．一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流，则下列选项不正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电2．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是()A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向3．如图所示，一速度为v0的电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，若B、E、v0同时增大为原来的两倍，则电子将()A．仍沿直线飞出选择器B．往上偏C．往下偏D．往纸外偏4．如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将()A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸里偏转5.如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动。比较它们的重力Ga、Gb、Gc的关系，正确的是()A．Ga最大B．Gb最大C．Gc最大D．Gc最小6.显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中央的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列磁场的变化能够使电子发生上述偏转的是()7．电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是()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，则洛伦兹力的大小不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动8．下列说法正确的是()A．带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合B．电场强度的方向与放入电场中正电荷所受电场力的方向相同，且其大小为E＝FqC．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直D．由B＝FIL知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电直导线I、L的乘积成反比9．不计重力的负粒子能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过。设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是()A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够沿直线穿过B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能沿直线穿过C．若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒子动能一定减小D．若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变10．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二、非选择题11.质量为m，带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷。(2)磁感应强度的大小。12.一个质量m＝0.1g的小滑块，带有q＝5×10－4C的电荷，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面下滑，设斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面。问：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度是多大？(3)该斜面的长度至少多长？3.5运动电荷在磁场中受到的力同步练习题参考答案1.解析：根据左手定则，带正电的粒子向左偏，即粒子1；不偏转说明不带电，即粒子2；带负电的粒子向右偏，说明是粒子3，故选B。答案：B2.解析：根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错，B对。根据F＝qvB，可知洛伦兹力的大小与速度有关，C错。洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小，D错。答案：B3.答案：C4.解析：由安培定则可知，环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力方向向上，故A正确。答案：A5.解析：因带电油滴a静止，故a不受洛伦兹力作用，只受重力和静电力作用；根据平衡条件可知油滴一定带负电，设油滴带电荷量为q，则Ga＝qE①带电油滴b除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向下的洛伦兹力Fb，因做匀速运动，故根据平衡条件可得Gb＝qE－Fb②带电油滴c除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向上的洛伦兹力Fc，因做匀速运动，故根据平衡条件可得Gc＝qE＋Fc③比较①②③式可以看出GcGaGb，选项C正确。答案：C6.解析：电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的B­t图的图线就在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的B­t图的图线应在t轴上方，A正确。答案：A7.答案：BD8.答案：BC9.答案：BC10.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：AC11.解析：(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg，电场力qE，洛伦兹力qvB，由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qE＝mg，则电场强度E＝mgq。(2)由于合力为零，则qvB＝2mg，所以B＝2mgqv。答案：(1)mgq正电(2)2mgqv12.解析：(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受到重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F。若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷。(2)小滑块沿斜面下滑，垂直于斜面方向有qvB＋FN－mgcosα＝0当FN＝0时，小滑块开始脱离斜面，此时，qvB＝mgcosα得v＝mgcosαqB＝0.1×10－3×10×320.5×5×10－4m/s＝23m/s。(3)下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得mgxsinα＝12mv2，解得x＝65m。答案：(1)负电荷(2)23m/s(3)65m