1.2 磁场对运动电荷的作用力 优化作业（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2 磁场对运动电荷的作用力 优化作业（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 618.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-04 10:53:49 | ||
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文档简介
1.2 磁场对运动电荷的作用力 优化作业
一、单选题
1．（2022·广东·广州六中高二期末）太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10 5T，方向由南指向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（ ）
A．方向向北 B．方向向南 C．方向向东 D．大小为11.2N
2．（2022·河南新乡·高二期末）如图所示，司南是我国古代辨别方向的仪器，由于地磁场的作用，静止时它的长柄指向南方，下列关于地磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场是从北极附近出发指向南极附近 B．地磁场在南半球有竖直向上的磁场分量
C．地磁场并不存在，是人为假想的一种物质 D．地磁场可能会对运动的带电粒子做功
3．（2022·安徽省六安中学高二期末）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，a、b为两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等边三角形的两个顶点上，a、b导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。电子从c点沿垂直纸面的方向向外运动，则该电子所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．x轴的正方向
B．x轴的负方向
C．y轴的正方向
D．y轴的负方向
4．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）平面a和平面b相互垂直，平面b中直线PQ和MN垂直。电荷量为＋q的粒子以速度v运动，途径两直线交点，且恰在a平面内，如图甲所示，磁场方向垂直于平面b。该粒子此时所受洛伦兹力方向正确的是（ ）
A．由P指向Q，如图乙中F1所示
B．由N指向M，如图乙中F2所示
C．由Q指向P，如图乙中F3所示
D．位于平面a，垂直于速度v，如图乙中F4所示
5．（2021·贵州·顶效开发区顶兴学校高二阶段练习）题图中，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·陕西·千阳县中学高三阶段练习）如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个顶点上，L1与L3中的电流均为I，L2中的电流为2I，L1与L2中电流的方向均垂直纸面向外，L3中电流方向垂直纸面向里。已知距导线r处的磁感应强度（其中k为常数）。某时刻，一电子（电荷量为e）正好沿y轴正方向运动，经过原点O时的速度大小为v，则电子此时所受洛伦兹力（ ）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向垂直纸面向里，大小为
C．方向垂直纸面向外，大小为
D．方向垂直纸面向外，大小为
7．（2012·四川·彭州中学高二期末）关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动
B．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变
C．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛伦兹力的方向总和运动方向垂直
D．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，加速度一定保持不变
8．（2021·云南师大附中高三阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．通电导体在磁场中一定会受到安培力的作用
B．运动电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用
C．物体做匀变速曲线运动，则物体的加速度大小和方向一定不变
D．物体的加速度和速度大小都不变，则物体的运动轨迹一定为直线
9．（2022·江苏海门·高二期末）如图所示，长度为L内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为m电荷量为q的正电小球。整个装置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中（ ）
A．小球运动轨迹是一段圆弧 B．小球沿管方向的加速度大小
C．洛仑兹力对小球做功 D．管壁的弹力对小球做功
10．（2022·广东·高三阶段练习）等边三角形的三个顶点上垂直纸面放置3根长直导线，导线中通以大小相同的电流，电流方向如图所示，一束带正电的粒子垂直纸面向里射入三角形中心，关于粒子束所受洛伦兹力方向，下列示意图正确的是（ ）
A．B．C．D．
11．（2022·全国·高三专题练习）从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用。地磁场的示意图（虚线，方向未标出）如图所示，赤道上方的磁场可看成与地面平行，其中含有α、β（电子）、γ射线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（ ）
A．α射线沿直线射向赤道 B．β射线向西偏转
C．γ射线向东偏转 D．质子向北偏转
二、填空题
12．（2021·陕西·铜川市第一中学高二期中）一电子以速度垂直进入匀强磁场，磁场方向如图所示，此时该电子所受洛伦兹力的方向__________（填“向上”或“向下”）。
13．（2021·全国·高二专题练习）洛伦兹力
（1）定义：______在磁场中受到的力．
（2）与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是______的宏观表现．
14．（2020·湖南·长沙县第九中学高二学业考试）一电荷量为4×104C的点电荷放置在电场强度E为2×102N/C的电场中受到的电场力大小为___________N．如果它在磁感应强度B为2×102T的磁场中以v=3m/s的速度垂直磁场运动，受到的洛伦兹力大小为__________N．
三、解答题
15．（2022·全国·高三课时练习）法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室，该P4实验室中进行的实验全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品携带上病毒，同时也防止病毒释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图甲所示。其原理可以简化为如图乙所示模型:液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，流量Q在数值上等于单位时间内通过容器横截面的液体的体积。
（1）该电磁流量计能用于测量不带电液体的流速吗
（2）液体中离子受到的洛伦兹力方向如何
（3）当废液稳定流动后，你能计算出M、N两端的电压U吗 废液的流量Q是多少 （用图乙中的字母表示）
（2021·全国·高二专题练习）电流是电荷的定向运动，当载流导线处在磁场中时，磁场对导线中运动电荷就产生作用力，这些运动电荷所受磁场力的合力就表现为载流导线在磁场中的受力。试推导安培力和洛伦兹力之间的关系。
17．（2021·甘肃凉州·高二期末）一质量为、带负电的电量为的小物体，由静止沿倾角为θ的光滑绝缘斜面开始下滑，整个装置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为，如图所示。当物体滑到某一位置开始离开斜面，求：
（1）物体离开斜面时的速度；
（2）物体在斜面上滑行的距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．C
5．A
6．B
7．C
8．C
9．D
10．A
11．B
12．向下
13． 运动电荷 洛伦兹力
14． 8×106N 2.4×107N
15．（1）不能；（2）正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上；（3）Bvd，
16．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·广东·广州六中高二期末）太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10 5T，方向由南指向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（ ）
A．方向向北 B．方向向南 C．方向向东 D．大小为11.2N
2．（2022·河南新乡·高二期末）如图所示，司南是我国古代辨别方向的仪器，由于地磁场的作用，静止时它的长柄指向南方，下列关于地磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场是从北极附近出发指向南极附近 B．地磁场在南半球有竖直向上的磁场分量
C．地磁场并不存在，是人为假想的一种物质 D．地磁场可能会对运动的带电粒子做功
3．（2022·安徽省六安中学高二期末）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，a、b为两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等边三角形的两个顶点上，a、b导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。电子从c点沿垂直纸面的方向向外运动，则该电子所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．x轴的正方向
B．x轴的负方向
C．y轴的正方向
D．y轴的负方向
4．（2022·浙江·宁波市奉化区教师进修学校高二期末）平面a和平面b相互垂直，平面b中直线PQ和MN垂直。电荷量为＋q的粒子以速度v运动，途径两直线交点，且恰在a平面内，如图甲所示，磁场方向垂直于平面b。该粒子此时所受洛伦兹力方向正确的是（ ）
A．由P指向Q，如图乙中F1所示
B．由N指向M，如图乙中F2所示
C．由Q指向P，如图乙中F3所示
D．位于平面a，垂直于速度v，如图乙中F4所示
5．（2021·贵州·顶效开发区顶兴学校高二阶段练习）题图中，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·陕西·千阳县中学高三阶段练习）如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个顶点上，L1与L3中的电流均为I，L2中的电流为2I，L1与L2中电流的方向均垂直纸面向外，L3中电流方向垂直纸面向里。已知距导线r处的磁感应强度（其中k为常数）。某时刻，一电子（电荷量为e）正好沿y轴正方向运动，经过原点O时的速度大小为v，则电子此时所受洛伦兹力（ ）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向垂直纸面向里，大小为
C．方向垂直纸面向外，大小为
D．方向垂直纸面向外，大小为
7．（2012·四川·彭州中学高二期末）关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动
B．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变
C．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛伦兹力的方向总和运动方向垂直
D．带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，加速度一定保持不变
8．（2021·云南师大附中高三阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．通电导体在磁场中一定会受到安培力的作用
B．运动电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用
C．物体做匀变速曲线运动，则物体的加速度大小和方向一定不变
D．物体的加速度和速度大小都不变，则物体的运动轨迹一定为直线
9．（2022·江苏海门·高二期末）如图所示，长度为L内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为m电荷量为q的正电小球。整个装置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中（ ）
A．小球运动轨迹是一段圆弧 B．小球沿管方向的加速度大小
C．洛仑兹力对小球做功 D．管壁的弹力对小球做功
10．（2022·广东·高三阶段练习）等边三角形的三个顶点上垂直纸面放置3根长直导线，导线中通以大小相同的电流，电流方向如图所示，一束带正电的粒子垂直纸面向里射入三角形中心，关于粒子束所受洛伦兹力方向，下列示意图正确的是（ ）
A．B．C．D．
11．（2022·全国·高三专题练习）从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用。地磁场的示意图（虚线，方向未标出）如图所示，赤道上方的磁场可看成与地面平行，其中含有α、β（电子）、γ射线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（ ）
A．α射线沿直线射向赤道 B．β射线向西偏转
C．γ射线向东偏转 D．质子向北偏转
二、填空题
12．（2021·陕西·铜川市第一中学高二期中）一电子以速度垂直进入匀强磁场，磁场方向如图所示，此时该电子所受洛伦兹力的方向__________（填“向上”或“向下”）。
13．（2021·全国·高二专题练习）洛伦兹力
（1）定义：______在磁场中受到的力．
（2）与安培力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力是______的宏观表现．
14．（2020·湖南·长沙县第九中学高二学业考试）一电荷量为4×104C的点电荷放置在电场强度E为2×102N/C的电场中受到的电场力大小为___________N．如果它在磁感应强度B为2×102T的磁场中以v=3m/s的速度垂直磁场运动，受到的洛伦兹力大小为__________N．
三、解答题
15．（2022·全国·高三课时练习）法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室，该P4实验室中进行的实验全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品携带上病毒，同时也防止病毒释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图甲所示。其原理可以简化为如图乙所示模型:液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，流量Q在数值上等于单位时间内通过容器横截面的液体的体积。
（1）该电磁流量计能用于测量不带电液体的流速吗
（2）液体中离子受到的洛伦兹力方向如何
（3）当废液稳定流动后，你能计算出M、N两端的电压U吗 废液的流量Q是多少 （用图乙中的字母表示）
（2021·全国·高二专题练习）电流是电荷的定向运动，当载流导线处在磁场中时，磁场对导线中运动电荷就产生作用力，这些运动电荷所受磁场力的合力就表现为载流导线在磁场中的受力。试推导安培力和洛伦兹力之间的关系。
17．（2021·甘肃凉州·高二期末）一质量为、带负电的电量为的小物体，由静止沿倾角为θ的光滑绝缘斜面开始下滑，整个装置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为，如图所示。当物体滑到某一位置开始离开斜面，求：
（1）物体离开斜面时的速度；
（2）物体在斜面上滑行的距离。
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参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．C
5．A
6．B
7．C
8．C
9．D
10．A
11．B
12．向下
13． 运动电荷 洛伦兹力
14． 8×106N 2.4×107N
15．（1）不能；（2）正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上；（3）Bvd，
16．（1）；（2）
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