1.2 磁场对运动电荷的作用力 同步练习—高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2 磁场对运动电荷的作用力 同步练习—高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 500.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-18 06:16:49 | ||
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文档简介
1.2磁场对运动电荷的作用力
一、单选题
1．洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向（ ）
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
2．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后，其运动轨迹可能是（ ）
A．虚线 B．虚线 C．虚线 D．虚线
4．如图所示，通电长直导线中的电流方向向上，是其附近的一点，P点的磁感强度大小为0.2T。P点有一电子正以5×105m/s的速度水平向右运动。电子受到的洛伦兹力方向是（ ）
A．垂直于导线向左 B．垂直于纸面向外
C．平行于导线向上 D．平行于导线向下
5．下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子. 电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向N极偏转 D．向S极偏转
6．下列说法正确的是 ( )
A．静止的电荷在磁场里一定受到磁场力作用
B．运动的电荷在磁场里一定受到磁场力作用
C．静止的电荷在电场里一定受到电场力作用
D．直线电流在磁场里一定受到安培力作用
7．如图所示，摆球上带有负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在A、间摆动过程中，由A摆到最低点时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为；由摆到最低点时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
8．光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（ ）
A．小球将做匀速直线运动
B．小球将先做减速运动后做加速运动
C．小球将向左做曲线运动
D．小球将向右做曲线运动
9．如图所示为阴极射线管的截面图，高速运动的电子从O点水平向右射出。若电子在外磁场作用下的径迹向右下偏转，则磁场的方向可能为（ ）
A．水平向右 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
10．如图所示，从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，那么（ ）
A．宇宙射线受到地磁场施加的与运动方向相反的排斥力
B．垂直射向地球表面的带电粒子在两极处受磁场的偏转作用最强
C．带正电的离子垂直射向赤道时会向东偏转宇宙射线
D．带负电的离子垂直射向赤道时会向南极偏转
二、多选题
11．一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其他力的作用，粒子在磁场中可能做（ ）
A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
12．如图所示，P、Q两点处各有一垂直于纸面的长直导线，均通有垂直纸面向里的恒定电流，电流大小相等。O为P、Q连线的中点，为P、Q连线的垂直平分线。已知长通电直导线在周围某点处产生的磁场磁感应强度满足，其中k为一常数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离。在纸面内，一个带负电粒子从点M沿直线OM向无穷远处匀速运动，在此过程中粒子受到的洛仑磁力（ ）
A．不断增大 B．不断减小 C．方向垂直纸面向里 D．方向垂直纸面向外
13．如图所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（ ）
A．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同
14．如图，甲是带正电的物块，乙是不带电的足够长的绝缘木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中可能出现的是（ ）
A．甲、乙间的摩擦力始终不变 B．甲、乙间的摩擦力一直增大
C．甲物块一直做匀速直线运动 D．乙木板一直做匀加速直线运动
15．如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（ ）
A．圆环可能做匀速直线运动
B．圆环可能做匀减速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功一定为
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为
三、解答题
16．在下图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向。
17．如图所示，光滑的金属轨道分水平段和竖直段两部分，其中水平段轨道为直线形，竖直段轨道为圆弧形，O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为，匀强磁场垂直水平导轨向上，大小为，质量为、长为的匀质金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以2A的恒定电流（方向如图所示）时，金属细杆可以沿金属轨道向右由静止开始运动，运动中金属细杆始终垂直金属轨道。已知求：
(1)金属细杆开始运动时的加速度大小；
(2)金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小。
18．如图所示，带电荷量为＋q、质量为m的物块从倾角为θ＝的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移．(斜面足够长，取sin＝0.6，cos＝0.8)
19．如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为，匀质导体棒ab垂直跨放在金属导轨上，导体棒的质量为，用绕过滑轮的细绳将物体c与导体棒相连，细绳接在导体棒中点处，物体c的质量。在垂直金属导轨平面方向存在磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向竖直向上重力加速度g取，不计细绳与滑轮间的摩擦。
(1)若金属导轨是光滑的，为了使物体c能保持静止，应该在导体棒中通入的电流I为多大？电流的方向如何？
(2)若金属导轨是粗糙的，且导体棒与金属导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的，若要保持物体c静止不动，求导体棒中通入电流I的大小范围。
20．如图所示，在匀强磁场中，有一长为l的悬线，一端固定于O点，另一端挂一质量为m、带电荷量为的小球，将小球与悬线先后两次拉至与磁感线垂直且等高的左、右两侧的水平位置，由静止释放，已知小球通过最低位置时悬线的拉力之差为2mg，重力加速度为g，试求该匀强磁场的磁感应强度。
参考答案
1．A
【详解】
根据左手定则可知，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向向上。
故选A。
2．D
【详解】
A．A图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向负电荷运动的反方向，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向向下，故A错误；
B．B图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向正电荷运动的方向，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向向左，故B错误；
C．C图，当带电粒子的速度方向与磁感线平行时，带电粒子不受洛伦兹力，故C错误；
D．D图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向负电荷运动的反方向，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
由左手定则可知，该负电荷受到的洛伦兹力向右，故运动轨迹可能是虚线，D正确。
故选D。
4．D
【详解】
P点的磁场方向垂直于纸面向里，电子速度方向水平向右，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向平行于导线向下。
故选D。
5．B
【详解】
电流方向由“+”到“-”，电子速度方向从“-”到“+”，由左手定则可知，电子向下偏转，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．静止的电荷在磁场里一定不受磁场力作用，选项A错误；
B．运动的电荷在磁场里如果速度方向与磁场方向平行，则电荷也不受到磁场力作用，选项B错误；
C．静止的电荷在电场里一定受到电场力作用，选项C正确；
D．若电流方向与磁场平行，则直线电流在磁场里不受安培力作用，选项D错误。
故选C。
7．B
【详解】
CD．由于洛伦兹力不做功，所以摆球由到达和由A到达的速度大小相等，由
可得
故CD错误。
AB．当由A运动到时，以摆球为研究对象，受力分析如图甲所示
当由运动到时，受力分析如图乙所示
因此
故A错误，B正确。
故选B。
8．A
【详解】
根据安培定则，在两直导线连线的垂直平分线上各点的磁感应强度与速度方向平行，故小球不受洛仑兹力，重力和支持力平衡，故合力为零，小球将在水平面内沿速度方向做匀速直线运动；
故选A。
9．C
【详解】
A．如果磁场水平向右，则电子运动方向与磁场平行，所以电子不受力，不偏转。A错误；
B．如果磁场竖直向下，则电子受到的洛伦兹力垂直纸面向外，B错误；
C．如果磁场垂直纸面向里，则电子受到的洛伦兹力竖直向下，所以轨迹向右下偏转，C正确；
D．如果磁场垂直纸面向外，则电子受到的洛伦兹力竖直向上，则轨迹向右上偏转，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．宇宙射线受到地磁场施加的力与运动方向垂直，当宇宙射线的运动方向与磁感应强度方向平行时，此时收到的洛伦兹力可能为零，故A错误；
B．垂直射向地球表面的带电粒子在两极处运动方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故B错误；
C．由左手定则可知，使拇指与四指垂直，并且与手掌处于同一个平面内，四指指向正电荷的运动方向，磁感线穿过手心，此时大拇指的方向指向东边，故离子向东偏转，故C正确；
D．由左手定则可知，使拇指与四指垂直，并且与手掌处于同一个平面内，四指指向负电荷的运动方向的反方向，磁感线穿过手心，此时大拇指的方向指向西边，故离子向西偏转，故D错误。
故选C。
11．AD
【详解】
当粒子平行磁场方向射入磁场后，粒子不受磁场力作用，所以做匀速直线运动；当粒子垂直磁场射入时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动；因为洛伦兹力只改变速度的方向，不会改变速度的大小，所以不可能做匀变速直线运动或者匀变速曲线运动。
故选AD。
12．BD
【详解】
由右手螺旋定则可知，导线P产生的磁场在直线OM处的方向斜向右下方，导线Q产生的磁场在直线OM处的方向斜向右上方，由平行四边形定则可知，直线OM处的合场强向右，与直线OM垂直，由左手定则可知，带负电的粒子所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外。
由表达式
可知，距离导线越远，磁感应强度越小，有表达式
可知，洛伦兹力越来越小，AC错误，BD正确。
故选BD。
13．AD
【详解】
A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；
BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反，则细线所受的拉力不同，故BC错误；
D．由
可知小球的向心加速度大小相同，故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
AD．当在外力作用下甲乙一起向左做加速运动，而甲在接触面的摩擦力作用下向左加速，根据左手定则可知，甲受到竖直向下的洛伦兹力，由于甲加速运动，所以洛伦兹力逐渐增大，则甲、乙之间的弹力增大，甲、乙之间的最大静摩擦力增大，二者之间不会发生相对滑动，故二者一起向左匀加速直线运动，二者之间静摩擦力始终不变，故AD可能；
BC．当在外力作用下甲、乙相对滑动时，甲在接触面的摩擦力作用下向左加速，根据左手定则可知，甲受到竖直向下的洛伦兹力，由于甲加速运动，所以洛伦兹力逐渐增大，则甲、乙之间的弹力增大，甲、乙之间的摩擦力增大，加做加速度增加的加速度运动；乙做加速度减小的加速运动，当甲乙速度相等后，甲乙相对静止，之后甲乙一起做加速度相等的匀加速运动，甲乙间的摩擦力不变，故BC不可能。
故选AD。
15．AD
【详解】
A．根据左手定则可知，洛伦兹力的方向向上，若
则细杆对圆环的支持力为0，所以摩擦力为0，所以物体可能做匀速直线运动，A正确。
B．对物体受力分析，则有
所以速度变化，加速度一定会发生变化，不可能做匀变速直线运动，B错误。
C．对物体受力分析，若
根据动能定理可知
故摩擦力做功有可能为
所以C为有可能正确，故C错误。
D．对物体受力分析，若
物体会做减速运动，当
之后物体会匀速运动，故根据动能定理
所以可解得
D正确。
故选AD。
16．(1)qvB，方向与v垂直斜向上；(2)0.5qvB，方向垂直纸面向里；(3)不受洛伦兹力；(4)qvB，方向与v垂直斜向上
【详解】
(1)因v⊥B，所以
F=qvB
方向与v垂直斜向上。
(2)v与B夹角为30°，取v与B垂直分量，故
F=qvBsin30°=0.5qvB
方向垂直纸面向里。
(3)由于v与B平行，所以不受洛伦兹力。
(4)v与B垂直，故
F=qvB
方向与v垂直斜向上。
归纳总结：在计算洛伦兹力的大小时，要注意v取与B垂直的分量。洛伦兹力的方向垂直于v与B所决定的平面。
17．(1)；(2)
【详解】
(1)金属细杆开始运动时所受的安培力大小
根据牛顿第二定律可得，加速度大小
(2)金属细杆从M点到P点的运动过程，只有安培力、重力做功，安培力所做的功
重力所做的功
由动能定理得
解得金属细杆运动到P点时的速度大小
，
解得，由牛顿第三定律可知此时金属细杆对每一条轨道的作用力大小为。
18．vm＝s＝
【详解】
[1]以小球为研究对象，分析其受力情况：小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用，沿斜面方向上；根据牛顿第二定律，有：
在垂直于斜面方向上，有
由，知Ff洛随着小球运动速度的增大而增大，当Ff洛增大到使FN=0时，小球将脱离斜面，此时有：
所以
[2]小球在斜面上匀加速运动的最大距离为：
19．(1)，方向由a到b；(2)
【详解】
(1)导体棒在水平方向受到细绳的拉力和安培力而平衡，有，得
根据左手定则判断，导体棒中的电流方向应该由a到b。
(2)设导体棒和金属导轨之间的最大静摩擦力为f。若，则静摩擦力的方向与水平细绳的拉力方向相同，设此时电流为，即
解得
若，则静摩擦力的方向与水平细绳的拉力方向相反，设此时电流为，即
解得
即导体棒中的电流范围为。
20．
【详解】
小球自左侧通过最低位置时，由左手定则可知小球所受洛伦兹力F方向向上，在最低点，小球受到重力mg、洛伦兹力F和悬线的拉力T，根据牛顿第二定律有
小球自右侧通过最低位置时，洛伦兹力方向向下，设悬线的拉力为，小球速度为，根据牛顿第二定律有
小球从最高点运动至最低位置过程中，悬线的拉力、洛伦兹力均不做功，根据动能定理有
又
联立以上各式得
一、单选题
1．洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向（ ）
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
2．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后，其运动轨迹可能是（ ）
A．虚线 B．虚线 C．虚线 D．虚线
4．如图所示，通电长直导线中的电流方向向上，是其附近的一点，P点的磁感强度大小为0.2T。P点有一电子正以5×105m/s的速度水平向右运动。电子受到的洛伦兹力方向是（ ）
A．垂直于导线向左 B．垂直于纸面向外
C．平行于导线向上 D．平行于导线向下
5．下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子. 电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向N极偏转 D．向S极偏转
6．下列说法正确的是 ( )
A．静止的电荷在磁场里一定受到磁场力作用
B．运动的电荷在磁场里一定受到磁场力作用
C．静止的电荷在电场里一定受到电场力作用
D．直线电流在磁场里一定受到安培力作用
7．如图所示，摆球上带有负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在A、间摆动过程中，由A摆到最低点时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为；由摆到最低点时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
8．光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（ ）
A．小球将做匀速直线运动
B．小球将先做减速运动后做加速运动
C．小球将向左做曲线运动
D．小球将向右做曲线运动
9．如图所示为阴极射线管的截面图，高速运动的电子从O点水平向右射出。若电子在外磁场作用下的径迹向右下偏转，则磁场的方向可能为（ ）
A．水平向右 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
10．如图所示，从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，那么（ ）
A．宇宙射线受到地磁场施加的与运动方向相反的排斥力
B．垂直射向地球表面的带电粒子在两极处受磁场的偏转作用最强
C．带正电的离子垂直射向赤道时会向东偏转宇宙射线
D．带负电的离子垂直射向赤道时会向南极偏转
二、多选题
11．一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其他力的作用，粒子在磁场中可能做（ ）
A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
12．如图所示，P、Q两点处各有一垂直于纸面的长直导线，均通有垂直纸面向里的恒定电流，电流大小相等。O为P、Q连线的中点，为P、Q连线的垂直平分线。已知长通电直导线在周围某点处产生的磁场磁感应强度满足，其中k为一常数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离。在纸面内，一个带负电粒子从点M沿直线OM向无穷远处匀速运动，在此过程中粒子受到的洛仑磁力（ ）
A．不断增大 B．不断减小 C．方向垂直纸面向里 D．方向垂直纸面向外
13．如图所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（ ）
A．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同
14．如图，甲是带正电的物块，乙是不带电的足够长的绝缘木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中可能出现的是（ ）
A．甲、乙间的摩擦力始终不变 B．甲、乙间的摩擦力一直增大
C．甲物块一直做匀速直线运动 D．乙木板一直做匀加速直线运动
15．如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（ ）
A．圆环可能做匀速直线运动
B．圆环可能做匀减速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功一定为
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为
三、解答题
16．在下图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向。
17．如图所示，光滑的金属轨道分水平段和竖直段两部分，其中水平段轨道为直线形，竖直段轨道为圆弧形，O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为，匀强磁场垂直水平导轨向上，大小为，质量为、长为的匀质金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以2A的恒定电流（方向如图所示）时，金属细杆可以沿金属轨道向右由静止开始运动，运动中金属细杆始终垂直金属轨道。已知求：
(1)金属细杆开始运动时的加速度大小；
(2)金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小。
18．如图所示，带电荷量为＋q、质量为m的物块从倾角为θ＝的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移．(斜面足够长，取sin＝0.6，cos＝0.8)
19．如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为，匀质导体棒ab垂直跨放在金属导轨上，导体棒的质量为，用绕过滑轮的细绳将物体c与导体棒相连，细绳接在导体棒中点处，物体c的质量。在垂直金属导轨平面方向存在磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向竖直向上重力加速度g取，不计细绳与滑轮间的摩擦。
(1)若金属导轨是光滑的，为了使物体c能保持静止，应该在导体棒中通入的电流I为多大？电流的方向如何？
(2)若金属导轨是粗糙的，且导体棒与金属导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的，若要保持物体c静止不动，求导体棒中通入电流I的大小范围。
20．如图所示，在匀强磁场中，有一长为l的悬线，一端固定于O点，另一端挂一质量为m、带电荷量为的小球，将小球与悬线先后两次拉至与磁感线垂直且等高的左、右两侧的水平位置，由静止释放，已知小球通过最低位置时悬线的拉力之差为2mg，重力加速度为g，试求该匀强磁场的磁感应强度。
参考答案
1．A
【详解】
根据左手定则可知，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向向上。
故选A。
2．D
【详解】
A．A图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向负电荷运动的反方向，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向向下，故A错误；
B．B图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向正电荷运动的方向，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向向左，故B错误；
C．C图，当带电粒子的速度方向与磁感线平行时，带电粒子不受洛伦兹力，故C错误；
D．D图，根据左手定则，磁感线从掌心垂直进入，四指指向负电荷运动的反方向，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
由左手定则可知，该负电荷受到的洛伦兹力向右，故运动轨迹可能是虚线，D正确。
故选D。
4．D
【详解】
P点的磁场方向垂直于纸面向里，电子速度方向水平向右，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向平行于导线向下。
故选D。
5．B
【详解】
电流方向由“+”到“-”，电子速度方向从“-”到“+”，由左手定则可知，电子向下偏转，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．静止的电荷在磁场里一定不受磁场力作用，选项A错误；
B．运动的电荷在磁场里如果速度方向与磁场方向平行，则电荷也不受到磁场力作用，选项B错误；
C．静止的电荷在电场里一定受到电场力作用，选项C正确；
D．若电流方向与磁场平行，则直线电流在磁场里不受安培力作用，选项D错误。
故选C。
7．B
【详解】
CD．由于洛伦兹力不做功，所以摆球由到达和由A到达的速度大小相等，由
可得
故CD错误。
AB．当由A运动到时，以摆球为研究对象，受力分析如图甲所示
当由运动到时，受力分析如图乙所示
因此
故A错误，B正确。
故选B。
8．A
【详解】
根据安培定则，在两直导线连线的垂直平分线上各点的磁感应强度与速度方向平行，故小球不受洛仑兹力，重力和支持力平衡，故合力为零，小球将在水平面内沿速度方向做匀速直线运动；
故选A。
9．C
【详解】
A．如果磁场水平向右，则电子运动方向与磁场平行，所以电子不受力，不偏转。A错误；
B．如果磁场竖直向下，则电子受到的洛伦兹力垂直纸面向外，B错误；
C．如果磁场垂直纸面向里，则电子受到的洛伦兹力竖直向下，所以轨迹向右下偏转，C正确；
D．如果磁场垂直纸面向外，则电子受到的洛伦兹力竖直向上，则轨迹向右上偏转，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．宇宙射线受到地磁场施加的力与运动方向垂直，当宇宙射线的运动方向与磁感应强度方向平行时，此时收到的洛伦兹力可能为零，故A错误；
B．垂直射向地球表面的带电粒子在两极处运动方向与磁场方向平行，故不受洛伦兹力，故B错误；
C．由左手定则可知，使拇指与四指垂直，并且与手掌处于同一个平面内，四指指向正电荷的运动方向，磁感线穿过手心，此时大拇指的方向指向东边，故离子向东偏转，故C正确；
D．由左手定则可知，使拇指与四指垂直，并且与手掌处于同一个平面内，四指指向负电荷的运动方向的反方向，磁感线穿过手心，此时大拇指的方向指向西边，故离子向西偏转，故D错误。
故选C。
11．AD
【详解】
当粒子平行磁场方向射入磁场后，粒子不受磁场力作用，所以做匀速直线运动；当粒子垂直磁场射入时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动；因为洛伦兹力只改变速度的方向，不会改变速度的大小，所以不可能做匀变速直线运动或者匀变速曲线运动。
故选AD。
12．BD
【详解】
由右手螺旋定则可知，导线P产生的磁场在直线OM处的方向斜向右下方，导线Q产生的磁场在直线OM处的方向斜向右上方，由平行四边形定则可知，直线OM处的合场强向右，与直线OM垂直，由左手定则可知，带负电的粒子所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外。
由表达式
可知，距离导线越远，磁感应强度越小，有表达式
可知，洛伦兹力越来越小，AC错误，BD正确。
故选BD。
13．AD
【详解】
A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；
BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反，则细线所受的拉力不同，故BC错误；
D．由
可知小球的向心加速度大小相同，故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
AD．当在外力作用下甲乙一起向左做加速运动，而甲在接触面的摩擦力作用下向左加速，根据左手定则可知，甲受到竖直向下的洛伦兹力，由于甲加速运动，所以洛伦兹力逐渐增大，则甲、乙之间的弹力增大，甲、乙之间的最大静摩擦力增大，二者之间不会发生相对滑动，故二者一起向左匀加速直线运动，二者之间静摩擦力始终不变，故AD可能；
BC．当在外力作用下甲、乙相对滑动时，甲在接触面的摩擦力作用下向左加速，根据左手定则可知，甲受到竖直向下的洛伦兹力，由于甲加速运动，所以洛伦兹力逐渐增大，则甲、乙之间的弹力增大，甲、乙之间的摩擦力增大，加做加速度增加的加速度运动；乙做加速度减小的加速运动，当甲乙速度相等后，甲乙相对静止，之后甲乙一起做加速度相等的匀加速运动，甲乙间的摩擦力不变，故BC不可能。
故选AD。
15．AD
【详解】
A．根据左手定则可知，洛伦兹力的方向向上，若
则细杆对圆环的支持力为0，所以摩擦力为0，所以物体可能做匀速直线运动，A正确。
B．对物体受力分析，则有
所以速度变化，加速度一定会发生变化，不可能做匀变速直线运动，B错误。
C．对物体受力分析，若
根据动能定理可知
故摩擦力做功有可能为
所以C为有可能正确，故C错误。
D．对物体受力分析，若
物体会做减速运动，当
之后物体会匀速运动，故根据动能定理
所以可解得
D正确。
故选AD。
16．(1)qvB，方向与v垂直斜向上；(2)0.5qvB，方向垂直纸面向里；(3)不受洛伦兹力；(4)qvB，方向与v垂直斜向上
【详解】
(1)因v⊥B，所以
F=qvB
方向与v垂直斜向上。
(2)v与B夹角为30°，取v与B垂直分量，故
F=qvBsin30°=0.5qvB
方向垂直纸面向里。
(3)由于v与B平行，所以不受洛伦兹力。
(4)v与B垂直，故
F=qvB
方向与v垂直斜向上。
归纳总结：在计算洛伦兹力的大小时，要注意v取与B垂直的分量。洛伦兹力的方向垂直于v与B所决定的平面。
17．(1)；(2)
【详解】
(1)金属细杆开始运动时所受的安培力大小
根据牛顿第二定律可得，加速度大小
(2)金属细杆从M点到P点的运动过程，只有安培力、重力做功，安培力所做的功
重力所做的功
由动能定理得
解得金属细杆运动到P点时的速度大小
，
解得，由牛顿第三定律可知此时金属细杆对每一条轨道的作用力大小为。
18．vm＝s＝
【详解】
[1]以小球为研究对象，分析其受力情况：小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用，沿斜面方向上；根据牛顿第二定律，有：
在垂直于斜面方向上，有
由，知Ff洛随着小球运动速度的增大而增大，当Ff洛增大到使FN=0时，小球将脱离斜面，此时有：
所以
[2]小球在斜面上匀加速运动的最大距离为：
19．(1)，方向由a到b；(2)
【详解】
(1)导体棒在水平方向受到细绳的拉力和安培力而平衡，有，得
根据左手定则判断，导体棒中的电流方向应该由a到b。
(2)设导体棒和金属导轨之间的最大静摩擦力为f。若，则静摩擦力的方向与水平细绳的拉力方向相同，设此时电流为，即
解得
若，则静摩擦力的方向与水平细绳的拉力方向相反，设此时电流为，即
解得
即导体棒中的电流范围为。
20．
【详解】
小球自左侧通过最低位置时，由左手定则可知小球所受洛伦兹力F方向向上，在最低点，小球受到重力mg、洛伦兹力F和悬线的拉力T，根据牛顿第二定律有
小球自右侧通过最低位置时，洛伦兹力方向向下，设悬线的拉力为，小球速度为，根据牛顿第二定律有
小球从最高点运动至最低位置过程中，悬线的拉力、洛伦兹力均不做功，根据动能定理有
又
联立以上各式得