2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册1.2 磁场对运动电荷的作用力 同步练习题(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册1.2 磁场对运动电荷的作用力 同步练习题(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 382.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-23 10:09:35 | ||
图片预览
文档简介
1.2 磁场对运动电荷的作用力
一、单选题
1．如图所示，使阴极射线管发出的电子束发生偏转的作用力是（ ）
A．电场力 B．安培力 C．万有引力 D．洛仑兹力
2．下列关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是
A． B．
C． D．
3．三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示，则（ ）
A．粒子a一定带正电
B．粒子b一定带正电
C．粒子c一定带正电
D．粒子b一定带负电
4．赤道附近，自西向东水平运动的电子流，由于受到地磁场的作用，它将（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向东偏转 D．向西偏转
5．当电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积，即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为（ ）
A．J C m/s T B．N A m/s T
C．N C m/s T D．N C m/s Wb
6．在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（ ）
A．甲、乙都受洛伦兹力作用
B．甲、乙都不受洛伦兹力作用
C．只有甲受洛伦兹力作用
D．只有乙受洛伦兹力作用
7．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．变为原来的四分之一 B．增大为原来的4倍
C．减小为原来的一半 D．增大为原来的2倍
8．甲、乙两个带电粒子带电量分别为q和2q，运动速度分别为v和2v，当它们都进入到同一匀强磁场，且速度方向都与磁场方向垂直时，甲、乙受到的洛伦兹力大小之比为（ ）
A．4：1 B．2：1 C．1：2 D．1：4
二、多选题
9．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断（ ）
A．油滴一定做匀速运动
B．油滴一定做匀变速运动
C．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点
D．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点
10．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是（ ）
A．从b点离开的电子速度最大
B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长
C．从b点离开的电子速度偏转角最大
D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
11．洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示．给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是
A．励磁线圈中的电流方向是顺时针方向
B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
D．两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷
12．如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )
A．小球的动能相同
B．丝线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同
D．小球的向心加速度相同
13．从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中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，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（ ）
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处不相同
B．由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强
C．沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转
D．沿地球赤道平面射来的高能负电荷向南偏转
14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子（电性已在图中标出）的速率为v，带电荷量为q，则关于带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向说法正确的是（ ）
A．图甲为，方向与v垂直斜向上
B．图乙为，方向与v垂直斜向上
C．图丙为，方向垂直纸面向里
D．图丁为，方向垂直纸面向里
三、填空题
15．如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向A图______，B图___________ ，C图________，D图___________。
16．如图所示，是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，虚线是电子的运动轨迹，那么A端接直流高压电源的___极（正或负），C为蹄形磁铁的___极（N或S）．
17．如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，一个电子（电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°．电子进入磁场瞬间受到______（填“洛伦兹力”或“安培力”），其大小为______。
18．如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线方向竖直向上，电场强度E=6×104V/m，匀强磁场的磁感线未在图中画出，一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105m/s．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感受线的方向如何_______？磁感应强度大小如何_____？（带电粒子所受重力忽略不计）
19．图中+q受洛仑兹力，（1）水平向外的是图____ ；（2）竖直向上的是图____ ；（3）竖直向下的是图____ ．
四、解答题
20．电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:
（1）电子运动轨道的半径R；
（2）OP的长度；
（3）电子从由O点射入到落在P点所需的时间t。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
阴极射线管出来的电子束受到磁场的作用发生偏转，带电粒子在磁场中的受力叫洛仑兹力，D对。
故选D。
2．A
【详解】
AB．根据左手定则判断得出正电荷的洛伦兹力方向向上．故A正确，B错误．
CD．根据左手定则判断可知，负电荷的洛伦兹力方向向上．故CD错误．
3．A
【详解】
A．由图知，粒子a受力向左，据左手定则可知，粒子a带正电，故A正确；
BD．粒子b未发生偏转，所以不带电，故BD错误；
C．粒子c受力向右，由左手定则，粒子c带负电，故C错误。
故选A。
4．B
【详解】
试题分析：在赤道的上方磁场的方向从南向北，根据左手定则，判断洛伦兹力的方向．
解：由于电子带负电，所以自西向东水平运动的电子流产生的电流的方向向西；
根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．磁场的方向从南向北，电流的方向由东向西，所以安培力的方向竖直向下，即洛伦兹力的方向向下，电子流向下偏转．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
【点评】解决本题的关键掌握用左手定则判断安培力的方向，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．
5．C
【详解】
洛伦兹力F的单位是N；电荷量q的单位是C；速率v的单位是m/s；磁感应强度B的单位是T；
故选C。
6．C
【详解】
粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：；粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
7．D
【详解】
根据洛伦兹力公式F=qvB可知，粒子速度与磁场方向垂直时，当该磁场的磁感应强度增大为原来的 2 倍时，洛伦兹力将变为原来的2倍。
A．变为原来的四分之一。故A不符合题意。
B．增大为原来的4倍。故B不符合题意。
C．减小为原来的一半。故C不符合题意。
D．增大为原来的2倍。故D符合题意。
8．D
【详解】
根据公式F=qBv得，
甲粒子受到的洛伦兹力
F1=qBv，
乙粒子受到的洛伦兹力
F2=2qB 2v=4qBv，
所以甲乙受到的洛伦兹力之比为1：4．
9．AC
【详解】
由于油滴做直线运动，故受力如图．若带正电，C项才是合理的，并且速度恒定，若有变化，F洛即为变力，油滴将做曲线运动．故选A、C.
10．AD
【详解】
试题分析：由轨道半径的大小确定速度的大小，由偏转角的大小确定时间的大小．电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有：，电子在磁场中的运动时间为：，θ为转过的圆心角，也是速度的偏向角．同为电子，B也相同，故R越大，v也越大，从b点离开时半径最大故A正确．C 从b点离开时，偏转角最小（为）；从a点离开时，偏转角为最大（为π），故C错误．从b点出来速度的偏向角最小，故时间最小，故B错误若运动时间相同，则偏转角相同，为同一轨迹，故D正确
故选AD
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
11．ABD
【详解】
A．根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向．故A正确；
B．电子在加速电场中加速，由动能定理有
eU=mv02…①
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力为
…②
解得
…③
只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大．故B正确；
C．由③得：只增大线圈中的电流，则B增大，可以使电子流的圆形径迹的半径减小．故C错误；
D．若两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则：
可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷．故D正确．
故选ABD．
考点：带电粒子在磁场中的运动；动能定理
【名师点睛】
本题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是解题的关键，知道粒子做圆周运动的向心力等于洛伦兹力，列得方程即可讨论．
12．AD
【分析】
带电小球在重力与拉力及洛伦兹力共同作用下，绕固定点做圆周运动，由于拉力与洛伦兹力始终垂直于速度方向，它们对小球不做功．因此仅有重力作功，则有机械能守恒．从而可以确定动能是否相同，并由此可确定拉力与洛伦兹力．由向心加速度公式和牛顿第二定律列式分析．
【详解】
A、小球运动过程中，所受的细线的拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅有重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同;故A正确.
B、小球经过最低点时速度大小不变，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同;故B错误.
C、小球经过最低点时速度大小不变，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则洛伦兹力不相同;故C错误.
D、小球的动能相同则速度的大小相等，据知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同,向心加速度相同;故D正确.
故选AD.
【点睛】
本题考查对小球进行受力分析，并得出力做功与否，根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同．最后由牛顿第二定律来分析向心力与向心加速度．
13．AC
【详解】
AB．高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。粒子在不同的磁场中，所受到的洛伦兹力大小不一，而磁场在南、北两极的磁场几乎与地面垂直，在赤道附近磁场的方向几乎与地面平行，结合洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故A正确，B错误；
C．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带正电粒子在洛伦兹力作用下向东偏转，偏向面与赤道平面平行，故C正确；
D．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带负电粒子在洛伦兹力作用下向西偏转，偏向面与赤道平面平行。故D错误。
故选AC。
14．AB
【详解】
A．图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上，大小为
A正确；
B．图中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向指向左上方，大小为
B正确；
C．图中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，C错误；
D．图中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为
方向垂直于纸面向里，D错误。
故选AB。
15．竖直向上；垂直于纸面向里；水平向右；竖直向下；
【解析】
【详解】
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向（负电荷运动的反方向），这时大拇指所指的方向就是带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向；故A图竖直向上，B图垂直纸面向里，C图水平向右，D图竖直向下。
故本题答案是： (1). 竖直向上； (2). 垂直于纸面向里； (3). 水平向右； (4). 竖直向下；
16．负 S
【详解】
A端发射出电子，知A端接高压电源的负极，洛伦兹力方向向下，根据左手定则知磁场的方向由C指向D，所以C为蹄形磁铁的S极．
17．洛伦兹力 Bqv
【解析】
【详解】
由图知，电子以速度v垂直进入磁场时受到洛伦兹力的作用，根据洛伦兹力公式可知，其大小为F=Bqv。
18．垂直纸面向外 0.3
【详解】
电场方向向上，所以粒子受到向上的电场力，故要使粒子沿直线运动，所以粒子受到的洛伦兹力方向向下，根据左手定则可得磁场方向垂直纸面向外，
洛伦兹力和电场力大小满足，所以，代入数据可得
思路分析：根据洛伦兹力方向和电场力方向相反，大小相等分析
试题点评：本题考查了速度选择器模型，要使粒子沿直线通过需要满足两力，方向相反
19．丙 甲 乙
【解析】
【详解】
根据左手定则可知甲图中洛伦兹力方向应该竖直向上；乙图中所示，根据左手定则可知甲图中洛伦兹力方向应该竖直向下；丙图中所受洛伦兹力方向垂直磁场向外；丁图中受洛伦兹力方向垂直磁场向里．
20．（1）；（2）；（3）。
【详解】
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：
解得：
（2）过O点和P点作速度方向的垂线，两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如图所示
由几何知识得：
（3）由图中可知，由图中可知圆弧对应的圆心角为，粒子做圆周运动的周期：
则粒子的运动时间：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，使阴极射线管发出的电子束发生偏转的作用力是（ ）
A．电场力 B．安培力 C．万有引力 D．洛仑兹力
2．下列关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是
A． B．
C． D．
3．三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示，则（ ）
A．粒子a一定带正电
B．粒子b一定带正电
C．粒子c一定带正电
D．粒子b一定带负电
4．赤道附近，自西向东水平运动的电子流，由于受到地磁场的作用，它将（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向东偏转 D．向西偏转
5．当电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积，即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为（ ）
A．J C m/s T B．N A m/s T
C．N C m/s T D．N C m/s Wb
6．在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（ ）
A．甲、乙都受洛伦兹力作用
B．甲、乙都不受洛伦兹力作用
C．只有甲受洛伦兹力作用
D．只有乙受洛伦兹力作用
7．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．变为原来的四分之一 B．增大为原来的4倍
C．减小为原来的一半 D．增大为原来的2倍
8．甲、乙两个带电粒子带电量分别为q和2q，运动速度分别为v和2v，当它们都进入到同一匀强磁场，且速度方向都与磁场方向垂直时，甲、乙受到的洛伦兹力大小之比为（ ）
A．4：1 B．2：1 C．1：2 D．1：4
二、多选题
9．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断（ ）
A．油滴一定做匀速运动
B．油滴一定做匀变速运动
C．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点
D．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点
10．如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是（ ）
A．从b点离开的电子速度最大
B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长
C．从b点离开的电子速度偏转角最大
D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
11．洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示．给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是
A．励磁线圈中的电流方向是顺时针方向
B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径增大
D．两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷
12．如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )
A．小球的动能相同
B．丝线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同
D．小球的向心加速度相同
13．从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中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，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（ ）
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处不相同
B．由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强
C．沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转
D．沿地球赤道平面射来的高能负电荷向南偏转
14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子（电性已在图中标出）的速率为v，带电荷量为q，则关于带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向说法正确的是（ ）
A．图甲为，方向与v垂直斜向上
B．图乙为，方向与v垂直斜向上
C．图丙为，方向垂直纸面向里
D．图丁为，方向垂直纸面向里
三、填空题
15．如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向A图______，B图___________ ，C图________，D图___________。
16．如图所示，是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，虚线是电子的运动轨迹，那么A端接直流高压电源的___极（正或负），C为蹄形磁铁的___极（N或S）．
17．如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，一个电子（电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°．电子进入磁场瞬间受到______（填“洛伦兹力”或“安培力”），其大小为______。
18．如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线方向竖直向上，电场强度E=6×104V/m，匀强磁场的磁感线未在图中画出，一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105m/s．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感受线的方向如何_______？磁感应强度大小如何_____？（带电粒子所受重力忽略不计）
19．图中+q受洛仑兹力，（1）水平向外的是图____ ；（2）竖直向上的是图____ ；（3）竖直向下的是图____ ．
四、解答题
20．电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:
（1）电子运动轨道的半径R；
（2）OP的长度；
（3）电子从由O点射入到落在P点所需的时间t。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
阴极射线管出来的电子束受到磁场的作用发生偏转，带电粒子在磁场中的受力叫洛仑兹力，D对。
故选D。
2．A
【详解】
AB．根据左手定则判断得出正电荷的洛伦兹力方向向上．故A正确，B错误．
CD．根据左手定则判断可知，负电荷的洛伦兹力方向向上．故CD错误．
3．A
【详解】
A．由图知，粒子a受力向左，据左手定则可知，粒子a带正电，故A正确；
BD．粒子b未发生偏转，所以不带电，故BD错误；
C．粒子c受力向右，由左手定则，粒子c带负电，故C错误。
故选A。
4．B
【详解】
试题分析：在赤道的上方磁场的方向从南向北，根据左手定则，判断洛伦兹力的方向．
解：由于电子带负电，所以自西向东水平运动的电子流产生的电流的方向向西；
根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．磁场的方向从南向北，电流的方向由东向西，所以安培力的方向竖直向下，即洛伦兹力的方向向下，电子流向下偏转．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
【点评】解决本题的关键掌握用左手定则判断安培力的方向，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．
5．C
【详解】
洛伦兹力F的单位是N；电荷量q的单位是C；速率v的单位是m/s；磁感应强度B的单位是T；
故选C。
6．C
【详解】
粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：；粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
7．D
【详解】
根据洛伦兹力公式F=qvB可知，粒子速度与磁场方向垂直时，当该磁场的磁感应强度增大为原来的 2 倍时，洛伦兹力将变为原来的2倍。
A．变为原来的四分之一。故A不符合题意。
B．增大为原来的4倍。故B不符合题意。
C．减小为原来的一半。故C不符合题意。
D．增大为原来的2倍。故D符合题意。
8．D
【详解】
根据公式F=qBv得，
甲粒子受到的洛伦兹力
F1=qBv，
乙粒子受到的洛伦兹力
F2=2qB 2v=4qBv，
所以甲乙受到的洛伦兹力之比为1：4．
9．AC
【详解】
由于油滴做直线运动，故受力如图．若带正电，C项才是合理的，并且速度恒定，若有变化，F洛即为变力，油滴将做曲线运动．故选A、C.
10．AD
【详解】
试题分析：由轨道半径的大小确定速度的大小，由偏转角的大小确定时间的大小．电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有：，电子在磁场中的运动时间为：，θ为转过的圆心角，也是速度的偏向角．同为电子，B也相同，故R越大，v也越大，从b点离开时半径最大故A正确．C 从b点离开时，偏转角最小（为）；从a点离开时，偏转角为最大（为π），故C错误．从b点出来速度的偏向角最小，故时间最小，故B错误若运动时间相同，则偏转角相同，为同一轨迹，故D正确
故选AD
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
11．ABD
【详解】
A．根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向．故A正确；
B．电子在加速电场中加速，由动能定理有
eU=mv02…①
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力为
…②
解得
…③
只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径增大．故B正确；
C．由③得：只增大线圈中的电流，则B增大，可以使电子流的圆形径迹的半径减小．故C错误；
D．若两线圈间的磁感应强度已知，灯丝发出的电子的初速为零，加速电压为U，则：
可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷．故D正确．
故选ABD．
考点：带电粒子在磁场中的运动；动能定理
【名师点睛】
本题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用，正确分析出仪器的原理是解题的关键，知道粒子做圆周运动的向心力等于洛伦兹力，列得方程即可讨论．
12．AD
【分析】
带电小球在重力与拉力及洛伦兹力共同作用下，绕固定点做圆周运动，由于拉力与洛伦兹力始终垂直于速度方向，它们对小球不做功．因此仅有重力作功，则有机械能守恒．从而可以确定动能是否相同，并由此可确定拉力与洛伦兹力．由向心加速度公式和牛顿第二定律列式分析．
【详解】
A、小球运动过程中，所受的细线的拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅有重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同;故A正确.
B、小球经过最低点时速度大小不变，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同;故B错误.
C、小球经过最低点时速度大小不变，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则洛伦兹力不相同;故C错误.
D、小球的动能相同则速度的大小相等，据知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同,向心加速度相同;故D正确.
故选AD.
【点睛】
本题考查对小球进行受力分析，并得出力做功与否，根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同．最后由牛顿第二定律来分析向心力与向心加速度．
13．AC
【详解】
AB．高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。粒子在不同的磁场中，所受到的洛伦兹力大小不一，而磁场在南、北两极的磁场几乎与地面垂直，在赤道附近磁场的方向几乎与地面平行，结合洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故A正确，B错误；
C．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带正电粒子在洛伦兹力作用下向东偏转，偏向面与赤道平面平行，故C正确；
D．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带负电粒子在洛伦兹力作用下向西偏转，偏向面与赤道平面平行。故D错误。
故选AC。
14．AB
【详解】
A．图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上，大小为
A正确；
B．图中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向指向左上方，大小为
B正确；
C．图中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，C错误；
D．图中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为
方向垂直于纸面向里，D错误。
故选AB。
15．竖直向上；垂直于纸面向里；水平向右；竖直向下；
【解析】
【详解】
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向（负电荷运动的反方向），这时大拇指所指的方向就是带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向；故A图竖直向上，B图垂直纸面向里，C图水平向右，D图竖直向下。
故本题答案是： (1). 竖直向上； (2). 垂直于纸面向里； (3). 水平向右； (4). 竖直向下；
16．负 S
【详解】
A端发射出电子，知A端接高压电源的负极，洛伦兹力方向向下，根据左手定则知磁场的方向由C指向D，所以C为蹄形磁铁的S极．
17．洛伦兹力 Bqv
【解析】
【详解】
由图知，电子以速度v垂直进入磁场时受到洛伦兹力的作用，根据洛伦兹力公式可知，其大小为F=Bqv。
18．垂直纸面向外 0.3
【详解】
电场方向向上，所以粒子受到向上的电场力，故要使粒子沿直线运动，所以粒子受到的洛伦兹力方向向下，根据左手定则可得磁场方向垂直纸面向外，
洛伦兹力和电场力大小满足，所以，代入数据可得
思路分析：根据洛伦兹力方向和电场力方向相反，大小相等分析
试题点评：本题考查了速度选择器模型，要使粒子沿直线通过需要满足两力，方向相反
19．丙 甲 乙
【解析】
【详解】
根据左手定则可知甲图中洛伦兹力方向应该竖直向上；乙图中所示，根据左手定则可知甲图中洛伦兹力方向应该竖直向下；丙图中所受洛伦兹力方向垂直磁场向外；丁图中受洛伦兹力方向垂直磁场向里．
20．（1）；（2）；（3）。
【详解】
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：
解得：
（2）过O点和P点作速度方向的垂线，两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如图所示
由几何知识得：
（3）由图中可知，由图中可知圆弧对应的圆心角为，粒子做圆周运动的周期：
则粒子的运动时间：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页