2.4 磁场运动电荷的作用力 课后限时练习（Word版含解析）

磁场对运动电荷的作用力
基础练(15分钟　48分)
1．(6分)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
2．(6分)(多选)如图所示为带电粒子在磁场中的运动情况，其中B、v分别为磁感应强度方向和粒子运动的速度方向，f洛为晓宇同学用左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，则晓宇同学判断正确的是(　　)
3．(6分)有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是(　　)
A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
4．(6分)一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中(　　)
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
5．(6分)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v
C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v
D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
6．(6分)如图2 3 6为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为(　　)
图2 3 6
A．向上偏转　　 B．向下偏转
C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
7．(6分)竖直放置的螺线管通有如图2 3 7所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将(　　)
图2 3 7
A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸外偏转 D．向纸内偏转
8．(6分)一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛伦兹力F的方向如图2 3 8所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是(　　)
图2 3 8
A．粒子带负电，向下运动
B．粒子带正电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动
D．粒子带正电，向右运动
提升练(25分钟　50分)
9．(6分)宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是(　　)
A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱
B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱
C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同
D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用
10．(6分)(多选)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中，下面利用了此物理原理的装置有(　　)
11．(6分)(多选)如图2 3 9所示，匀强磁场沿水平方向垂直纸面向里，正、负粒子以相同的速度沿水平方向垂直射入匀强磁场时，不计粒子间相互作用力，下列说法正确的是(　　)
图2 3 9
A．正粒子所受洛伦兹力方向向上
B．正粒子所受洛伦兹力方向向下
C．负粒子所受洛伦兹力方向向上
D．负粒子所受洛伦兹力方向向下
12. (6分)如图2 3 10所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场作用，则(　　)
图2 3 10
A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
13．(6分)(多选)在真空环境中，原来做匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是 (　　)
A．电子所受的洛伦兹力是恒力
B．进入磁场后电子动能不变
C．进入磁场后电子的速度不变
D．电子所受洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直
14. (6分)如图2 3 11所示，带负电物体由静止开始从粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v.若加上一垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时(　　)
图2 3 11
A．v变大 B．v变小
C．v不变 D．无法确定
15. (8分)如图2 3 12是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度v为__________，a是电源的__________极．
图2 3 12
16．(6分)电视机显示器接收到摄影信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下一条水平线，如此高频率地从上而下扫描，使荧光屏上的亮点构成了我们看到的影像，是利用了人眼的________效应.
参考答案：
基础练(15分钟　48分)
1．(6分)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
B　[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．]
2．(6分)(多选)如图所示为带电粒子在磁场中的运动情况，其中B、v分别为磁感应强度方向和粒子运动的速度方向，f洛为晓宇同学用左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，则晓宇同学判断正确的是(　　)
BD　[洛伦兹力的方向应垂直于带电粒子的速度方向与磁场方向所在的平面，所以A错误．由左手定则判断B正确．带电粒子速度方向和磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力，所以C错误．由左手定则判断，其中负电荷运动方向与电流方向相反，所以D正确．]
3．(6分)有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是(　　)
A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
B　[当通电直导线放置的方向与匀强磁场的方向平行时，通电直导线不受安培力的作用，则A错误；安培力是大量运动电荷所受的洛伦兹力的宏观表现，B正确；带电粒子所受的洛伦兹力的方向与粒子的速度方向始终是垂直的关系，因此洛伦兹力不做功，C错误；由左手定则可知，磁场的方向与安培力的方向垂直，D错误．]
4．(6分)一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中(　　)
A．做圆周运动
B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动
D．做匀速直线运动
D　[螺线管内部的磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时，不受洛伦兹力作用，所以粒子将在管中做匀速直线运动．故D对．]
5．(6分)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v
C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v
D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
B　[根据左手定则，F一定垂直于B、v；但B与v不一定垂直．]
6．(6分)如图2 3 6为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为(　　)
图2 3 6
A．向上偏转　　 B．向下偏转
C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
B　[带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．]
7．(6分)竖直放置的螺线管通有如图2 3 7所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将(　　)
图2 3 7
A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸外偏转 D．向纸内偏转
D　[首先根据安培定则判断通电螺线管上边的磁场的方向向下．正电荷向右运动，根据左手定则判断可知：粒子受到通电螺线管磁场的作用力的方向垂直于纸面向里，所以粒子将向纸内偏转．故ABC错误，D正确．]
8．(6分)一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛伦兹力F的方向如图2 3 8所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是(　　)
图2 3 8
A．粒子带负电，向下运动
B．粒子带正电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动
D．粒子带正电，向右运动
A　[若粒子带负电，由左手定则可判断粒子运动的方向向下；若粒子带正电，由左手定则可判定粒子运动方向向上．]
提升练(25分钟　50分)
9．(6分)宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是(　　)
A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱
B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱
C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同
D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用
B　[当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大，根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向可以判定，选项B正确．]
10．(6分)(多选)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中，下面利用了此物理原理的装置有(　　)
AB　[磁流体发电机是利用带电粒子在磁场中受洛伦兹力向A、B两极偏转，从而保证A、B两极间有足够的正负电荷形成电源两极；电子显像管是利用磁场中电子受洛伦兹力偏转打到荧光屏上显像；电熨斗是利用了电流的热效应；洗衣机是磁场对电流产生安培力，从而使洗衣机转动，则选项AB正确，CD错误；故选AB.]
11．(6分)(多选)如图2 3 9所示，匀强磁场沿水平方向垂直纸面向里，正、负粒子以相同的速度沿水平方向垂直射入匀强磁场时，不计粒子间相互作用力，下列说法正确的是(　　)
图2 3 9
A．正粒子所受洛伦兹力方向向上
B．正粒子所受洛伦兹力方向向下
C．负粒子所受洛伦兹力方向向上
D．负粒子所受洛伦兹力方向向下
AD　[磁场的方向向里，正电荷运动的方向与电流的方向是相同的，方向向右，由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力的方向平行于纸面向上．故A正确，B错误．磁场的方向向里，负电荷运动的方向与电流的方向是相反的，所以负电荷的等效电流方向向左，由左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力的方向平行于纸面向下．故C错误，D正确．]
12. (6分)如图2 3 10所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场作用，则(　　)
图2 3 10
A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
D　[由左手定则判断，电子向右侧偏转．]
13．(6分)(多选)在真空环境中，原来做匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是 (　　)
A．电子所受的洛伦兹力是恒力
B．进入磁场后电子动能不变
C．进入磁场后电子的速度不变
D．电子所受洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直
BD　[电子所受的洛伦兹力方向总与速度方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，对电子总不做功，故B、D正确，A、C错误．]
14. (6分)如图2 3 11所示，带负电物体由静止开始从粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v.若加上一垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时(　　)
图2 3 11
A．v变大 B．v变小
C．v不变 D．无法确定
B　[加上磁场后，小物体受到垂直于斜面向下的洛伦兹力作用，物体与斜面正压力变大，摩擦力变大，所以物体滑到底端时速度要变小，故选B.]
15. (8分)如图2 3 12是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度v为__________，a是电源的__________极．
图2 3 12
【解析】　带电粒子在磁场中发生偏转，使上下极板间出现电势差，形成了电场．这时板间的带电粒子除受洛伦兹力外，还受电场力．当两力大小相等时，粒子不再偏转，极板间形成稳定的电势差，由qvB＝，得v＝.
【答案】　　正
16．(6分)电视机显示器接收到摄影信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下一条水平线，如此高频率地从上而下扫描，使荧光屏上的亮点构成了我们看到的影像，是利用了人眼的________效应.
【解析】　电子打在荧光屏上形成一个亮点，每次只打出一个图像点，要想看到连续的画面需要高频率地对整个屏幕逐点扫描，由于眼睛的视觉暂留，我们无法分辨出分立的点而是看到连续的画面．
【答案】　视觉暂留
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