1.2磁场对运动电荷的作用力基础巩固练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2磁场对运动电荷的作用力基础巩固练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 388.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-27 20:35:25 | ||
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文档简介
1.2磁场对运动电荷的作用力基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一束电子沿水平方向从a运动到b.要使电子束向上发生偏转，可以在电子通过的区域加一匀强磁场，则下列所加匀强磁场的方向正确的是( )
A．水平向右 B．水平向左
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
2．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，现有物理量单位：（米）、（秒）、（牛）、（瓦）、（库）、（安）、（欧）和（特），由它们组合成的单位与电压单位（伏）等效的是（ ）
A． B． C． D．
3．关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当r趋近于零时，其电场强度趋近于无限大
B．电场强度的定义式适用于任何电场
C．由安培力公式F=BIL可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场
D．一带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向
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．下列说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力对带电粒子永远不做功
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用
D．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
6．如图所示，带电粒子垂直进入匀强磁场．下列判断正确的是（ ）
A．粒子向左偏转 B．粒子向右偏转
C．粒子垂直纸面向里偏转 D．粒子垂直纸面向外偏转
7．我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图.玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子的径迹.要使电子的径迹向轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是（ ）
A．加一电场，电场方向沿轴正方向
B．加一电场，电场方向沿轴负方向
C．加一磁场，磁场方向沿轴正方向
D．加一磁场，磁场方向沿轴负方向
8．在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
9．如图所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做（ ）
A．加速直线运动 B．匀速直线运动 C．匀速圆周运动 D．往返运动
10．关于洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力
B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
C．运动电荷不受洛伦兹力，则该处可能没有磁场
D．运动电荷不受洛伦兹力，则该处一定没有磁场
11．如图所示，匀强磁场B的方向竖直向上，一电子沿纸面以水平向右的速度v射入磁场时，它受到的洛仑兹力的方向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
12．下列关于磁和磁现象的叙述正确的是（ ）
A．通电导线在磁感应强度越大的地方受到的安培力一定越大
B．小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为该处的磁场方向
C．地磁场在地球表面任意位置的方向都与地面平行
D．运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用
13．如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度的大小为3B0
B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0
C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c
D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下
14．下列四幅演示实验图中，实验现象描述正确的是（ ）
A．图甲用磁铁靠近轻质铝环A，A会靠近磁铁
B．图乙断开开关S，触点C立即断开
C．图丙演示同向电流相互吸引，反向电流相互排斥
D．图丁电子射线管（A为阴极），接通高压电源后，荧光屏上的电子束向下偏转
15．如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液体中，仅含有一种质量为m、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体流速和a、b电势的正负为（ ）
A．，a正、b负 B．，a正、b负
C．，a负、b正 D．、a负、b正
二、填空题（共4题）
16．如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。
17．如图所示的正方形的盒子开有a、b、c三个微孔盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的电子从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从c孔和b孔有电子射出，则
（1）从b孔和c孔射出的电子的速率之比vb：vc为_________．
（2）从b孔和c孔射出的电子在盒内运动时间之比为_________．
18．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，电子射线管的阴极A能够发射电子，电子束在A、B两极之间电场力的作用下从阴极飞向阳极。
(1)图甲中，把电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是______（填“向上”或“向下”）；
(2)图乙中，电子射线管位于通电导线ab正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏转，若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是______（填“从a到b”或“从b到a”）。
19．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量．如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：
（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0．
（2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是（________）
A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零
B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值
C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变
D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变
（3）为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有（_______）
A．物块A的质量M
B．物块B的质量m
C．物块A与木板间的动摩擦因数μ
D．两物块最终的速度v
（4）用重力加速度g，磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______．
三、综合题（共3题）
20．如图所示，一个质量为m=1.5×10-4kg的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角α=37°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，将脱离斜面（sin37°=0.6，c0837°=0.8，g取10m/s2）。求：
（1）小滑块带何种电荷；
（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大；
（3）该斜面长度至少多长。
21．L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为m、带电量为+q的小球，小球与L导轨的距离为d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动．垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为B．小球视为质点，忽略小球电量变化．
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小；
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O，求O和P2间的距离；
(3)小球回到L1轨道上O处时，细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处，小球恰好进入细管．此时撤去作用于细管的外力．以O点为坐标原点，沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时，小球的位置(此时小球未从管中飞出)．
22．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．B
5．A
6．D
7．D
8．A
9．B
10．C
11．C
12．B
13．A
14．C
15．C
16．a c
17．1：2 2：1
18．向下 从到
19．间距相等（或均匀） D BD
20．（1）带负电荷；（2）4.8m/s；（3）1.92m
21．（1）
（2）
（3）；
22．
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一束电子沿水平方向从a运动到b.要使电子束向上发生偏转，可以在电子通过的区域加一匀强磁场，则下列所加匀强磁场的方向正确的是( )
A．水平向右 B．水平向左
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
2．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系，现有物理量单位：（米）、（秒）、（牛）、（瓦）、（库）、（安）、（欧）和（特），由它们组合成的单位与电压单位（伏）等效的是（ ）
A． B． C． D．
3．关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当r趋近于零时，其电场强度趋近于无限大
B．电场强度的定义式适用于任何电场
C．由安培力公式F=BIL可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场
D．一带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向
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．下列说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力对带电粒子永远不做功
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用
D．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
6．如图所示，带电粒子垂直进入匀强磁场．下列判断正确的是（ ）
A．粒子向左偏转 B．粒子向右偏转
C．粒子垂直纸面向里偏转 D．粒子垂直纸面向外偏转
7．我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图.玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子的径迹.要使电子的径迹向轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是（ ）
A．加一电场，电场方向沿轴正方向
B．加一电场，电场方向沿轴负方向
C．加一磁场，磁场方向沿轴正方向
D．加一磁场，磁场方向沿轴负方向
8．在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
9．如图所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做（ ）
A．加速直线运动 B．匀速直线运动 C．匀速圆周运动 D．往返运动
10．关于洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力
B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
C．运动电荷不受洛伦兹力，则该处可能没有磁场
D．运动电荷不受洛伦兹力，则该处一定没有磁场
11．如图所示，匀强磁场B的方向竖直向上，一电子沿纸面以水平向右的速度v射入磁场时，它受到的洛仑兹力的方向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
12．下列关于磁和磁现象的叙述正确的是（ ）
A．通电导线在磁感应强度越大的地方受到的安培力一定越大
B．小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为该处的磁场方向
C．地磁场在地球表面任意位置的方向都与地面平行
D．运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用
13．如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度的大小为3B0
B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0
C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c
D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下
14．下列四幅演示实验图中，实验现象描述正确的是（ ）
A．图甲用磁铁靠近轻质铝环A，A会靠近磁铁
B．图乙断开开关S，触点C立即断开
C．图丙演示同向电流相互吸引，反向电流相互排斥
D．图丁电子射线管（A为阴极），接通高压电源后，荧光屏上的电子束向下偏转
15．如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液体中，仅含有一种质量为m、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体流速和a、b电势的正负为（ ）
A．，a正、b负 B．，a正、b负
C．，a负、b正 D．、a负、b正
二、填空题（共4题）
16．如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。
17．如图所示的正方形的盒子开有a、b、c三个微孔盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的电子从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从c孔和b孔有电子射出，则
（1）从b孔和c孔射出的电子的速率之比vb：vc为_________．
（2）从b孔和c孔射出的电子在盒内运动时间之比为_________．
18．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，电子射线管的阴极A能够发射电子，电子束在A、B两极之间电场力的作用下从阴极飞向阳极。
(1)图甲中，把电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是______（填“向上”或“向下”）；
(2)图乙中，电子射线管位于通电导线ab正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏转，若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是______（填“从a到b”或“从b到a”）。
19．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量．如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：
（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0．
（2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是（________）
A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零
B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值
C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变
D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变
（3）为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有（_______）
A．物块A的质量M
B．物块B的质量m
C．物块A与木板间的动摩擦因数μ
D．两物块最终的速度v
（4）用重力加速度g，磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______．
三、综合题（共3题）
20．如图所示，一个质量为m=1.5×10-4kg的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角α=37°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，将脱离斜面（sin37°=0.6，c0837°=0.8，g取10m/s2）。求：
（1）小滑块带何种电荷；
（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大；
（3）该斜面长度至少多长。
21．L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为m、带电量为+q的小球，小球与L导轨的距离为d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动．垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为B．小球视为质点，忽略小球电量变化．
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小；
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O，求O和P2间的距离；
(3)小球回到L1轨道上O处时，细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处，小球恰好进入细管．此时撤去作用于细管的外力．以O点为坐标原点，沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时，小球的位置(此时小球未从管中飞出)．
22．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．B
5．A
6．D
7．D
8．A
9．B
10．C
11．C
12．B
13．A
14．C
15．C
16．a c
17．1：2 2：1
18．向下 从到
19．间距相等（或均匀） D BD
20．（1）带负电荷；（2）4.8m/s；（3）1.92m
21．（1）
（2）
（3）；
22．