第一章第2节磁场对运动电荷的作用力练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章第2节磁场对运动电荷的作用力练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 447.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 11:29:46 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第2节磁场对运动电荷的作用力
综合提升
一、单选题
1、 下图是示波管的原理图。它由电子枪、偏转电极（XX 和YY ）、荧光屏组成。管内抽成真空，给电子枪通电后，如果在偏转电极XX 和YY 上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。下列说法不正确的是（ ）
A．要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电极YY 上加电压，且Y 比Y电势高
B．要想让亮斑移到荧光屏的左下方，需在偏转电极XX 、YY 上加电压，且X比X 电势低、Y比Y 电势低
C．要想在荧光屏上出现一条竖直亮线，需在偏转电极YY 上加特定的周期性变化的电压
D．要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX 上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY 上加按正弦规律变化的电压
2、 如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（ ）
A．将变阻器滑动头P向右滑动
B．将变阻器滑动头P向左滑动
C．将极板间距离适当减小
D．将极板间距离适当增大
3、 关于洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用
B．若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零
C．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力越大，则该处的磁感应强度一定越大
D．洛仑兹力对运动电荷不做功
4、 如图为地磁场的示意图，赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有质子流（氢核）、射线（氦核）、射线（电子），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．射线向南偏转 B．射线向北偏转
C．射线向西偏转 D．质子流向西偏转
5、 如图所示是电视显像管原理示意图（俯视图），电流通过偏转线圈，从而产生偏转磁场，电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转，不计电子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．电子经过磁场时速度增大
B．欲使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场的方向应垂直纸面向里
C．欲使电子束打在荧光屏上的B点，偏转磁场的方向应垂直纸面向外
D．欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点，应调节偏转线圈中的电流使磁场增强
6、 如图所示为一“滤速器”装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，板间距离为d，为了选取具有某种特定速率的粒子，可在a、b间加上大小为U电压，并沿垂直于纸面的方向加一大小为B匀强磁场，使所选粒子仍能够沿水平直线OO'运动．现让一束具有各种不同速率带电荷量为+q的粒子（不计重力），沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间，最后适合条件的粒子从O'射出，关于粒子运动过程分析正确的是（ ）
A．若磁场方向垂直纸面向里，a板电势低于b板
B．若磁场方向垂直纸面向外， a板电势高于b板
C．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为
D．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为
7、 如图所示，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的右侧上方有一带负电小球，现使小球获得一水平速度，小球若能在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．带电小球受到的洛仑兹力提供向心力
B．俯视观察，小球的运动方向只能是顺时针
C．俯视观察，小球的运动方向只能是逆时针
D．俯视观察，小球的运动方向可以是顺时针，也可以是逆时针
8、 带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（ ）
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向且大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用
D．带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感强度越小
9、 如图所示为磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，理想电流表的示数为I，那么板间等离子体的电阻率为（ ）
A． B． C． D．
10、如图所示的速度选择器水平放置，板长为L，两板间距离也为L，两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从O点进入电场，恰好从上板极右边缘b点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子以相同的速度从O点进入磁场，则粒子圆周运动的半径为（ ）
A．L B．2L C． D．
二、多选题
11、磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的匀强磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向以一定速度喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则（ ）
A．用电器中的电流方向从B到A
B．用电器中的电流方向从A到B
C．若只增强磁场，发电机的电动势增大
D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
12、如图所示，竖直放置的平行金属板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。带电粒子从上方以一定的速度垂直于电场、磁场进入，下列说法中正确的是（ ）
A．若带电粒子的重力不计，轨迹一定是直线
B．若带电粒子的重力不计，轨迹可能是直线，也可能是曲线
C．若带电粒子的重力不能忽略，轨迹可能是直线，也可能是曲线
D．若带电粒子的重力不能忽略，轨迹一定是曲线
13、如图所示，4个斜面相同且绝缘，图乙、图丙、图丁分别处在不同方向的匀强电场中，完全相同的4个带正电小球从斜面上的O点以相同的初速度v0同时水平抛出，均落到斜面上.从图甲开始到图丁，落在斜面上所用时间分别为t1、t2、t3、t4,此时动能分别为Ek1、Ek2、Ek3、Ek4,则( )
A． B． C． D．
14、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过。则下列说法正确的是（ ）
A．若质子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将不偏转
B．若电子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，电子将向下偏转
C．若质子以大于的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入时，质子将向上偏转
D．若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央射入时，电子将向下偏转
15、如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的夹角为θ，一带电量为-q，质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止开始沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，在小球以后的运动过程中，列说法正确的是（ ）
A．小球的加速度选增大后减小，最后为零
B．小球的速度先增大后减小直至匀速运动
C．若小球的最大速度为，则当小球有最大加速度时其速度
D．若小球的最大速度为，则当小球有最大加速度时其速度
三、解答题
16、如图所示，在空间直角坐标系中，I、Ⅱ象限（含x、y轴）有磁感应强度为B=1T，方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为E=10N/C，方向竖直向上的匀强电场；Ⅲ、Ⅳ象限（不含x轴）有磁感应强度为，方向沿y轴负方向的匀强磁场，光滑圆弧轨道圆心O'，半径为R=2m，圆环底端位于坐标轴原点O。质量为m1=lkg，带电ql=+1C的小球M从O'处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到O点。质量为m2=2kg，带电q2=+1.8C小球的N穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与M同时运动到O点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球P（碰撞过程无电荷损失）。小球M、N、P均可视为质点，不计小球间的库仑力，取g=10m/s2，求：
(1)小球M在O'处的初速度为多大；
(2)碰撞完成后瞬间，小球P的速度；
(3)分析P球在后续运动过程中，第一次回到y轴时的坐标。
17、速率为的电子，垂直射入磁感应强度大小为的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第2节磁场对运动电荷的作用力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D C C C C B A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD BD BD ACD AC
三、解答题
16、(1)1m/s；(2)1m/s；(3)坐标位置为
17、
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综合提升
一、单选题
1、 下图是示波管的原理图。它由电子枪、偏转电极（XX 和YY ）、荧光屏组成。管内抽成真空，给电子枪通电后，如果在偏转电极XX 和YY 上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。下列说法不正确的是（ ）
A．要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电极YY 上加电压，且Y 比Y电势高
B．要想让亮斑移到荧光屏的左下方，需在偏转电极XX 、YY 上加电压，且X比X 电势低、Y比Y 电势低
C．要想在荧光屏上出现一条竖直亮线，需在偏转电极YY 上加特定的周期性变化的电压
D．要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX 上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY 上加按正弦规律变化的电压
2、 如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（ ）
A．将变阻器滑动头P向右滑动
B．将变阻器滑动头P向左滑动
C．将极板间距离适当减小
D．将极板间距离适当增大
3、 关于洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用
B．若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零
C．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力越大，则该处的磁感应强度一定越大
D．洛仑兹力对运动电荷不做功
4、 如图为地磁场的示意图，赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有质子流（氢核）、射线（氦核）、射线（电子），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．射线向南偏转 B．射线向北偏转
C．射线向西偏转 D．质子流向西偏转
5、 如图所示是电视显像管原理示意图（俯视图），电流通过偏转线圈，从而产生偏转磁场，电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转，不计电子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．电子经过磁场时速度增大
B．欲使电子束打在荧光屏上的A点，偏转磁场的方向应垂直纸面向里
C．欲使电子束打在荧光屏上的B点，偏转磁场的方向应垂直纸面向外
D．欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点，应调节偏转线圈中的电流使磁场增强
6、 如图所示为一“滤速器”装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，板间距离为d，为了选取具有某种特定速率的粒子，可在a、b间加上大小为U电压，并沿垂直于纸面的方向加一大小为B匀强磁场，使所选粒子仍能够沿水平直线OO'运动．现让一束具有各种不同速率带电荷量为+q的粒子（不计重力），沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间，最后适合条件的粒子从O'射出，关于粒子运动过程分析正确的是（ ）
A．若磁场方向垂直纸面向里，a板电势低于b板
B．若磁场方向垂直纸面向外， a板电势高于b板
C．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为
D．粒子沿直线OO'做匀速运动，最后从射出速度大小为
7、 如图所示，一圆柱形磁铁竖直放置，在它的右侧上方有一带负电小球，现使小球获得一水平速度，小球若能在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．带电小球受到的洛仑兹力提供向心力
B．俯视观察，小球的运动方向只能是顺时针
C．俯视观察，小球的运动方向只能是逆时针
D．俯视观察，小球的运动方向可以是顺时针，也可以是逆时针
8、 带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（ ）
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向且大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用
D．带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感强度越小
9、 如图所示为磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，理想电流表的示数为I，那么板间等离子体的电阻率为（ ）
A． B． C． D．
10、如图所示的速度选择器水平放置，板长为L，两板间距离也为L，两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从O点进入电场，恰好从上板极右边缘b点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子以相同的速度从O点进入磁场，则粒子圆周运动的半径为（ ）
A．L B．2L C． D．
二、多选题
11、磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的匀强磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向以一定速度喷入磁场，图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则（ ）
A．用电器中的电流方向从B到A
B．用电器中的电流方向从A到B
C．若只增强磁场，发电机的电动势增大
D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
12、如图所示，竖直放置的平行金属板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。带电粒子从上方以一定的速度垂直于电场、磁场进入，下列说法中正确的是（ ）
A．若带电粒子的重力不计，轨迹一定是直线
B．若带电粒子的重力不计，轨迹可能是直线，也可能是曲线
C．若带电粒子的重力不能忽略，轨迹可能是直线，也可能是曲线
D．若带电粒子的重力不能忽略，轨迹一定是曲线
13、如图所示，4个斜面相同且绝缘，图乙、图丙、图丁分别处在不同方向的匀强电场中，完全相同的4个带正电小球从斜面上的O点以相同的初速度v0同时水平抛出，均落到斜面上.从图甲开始到图丁，落在斜面上所用时间分别为t1、t2、t3、t4,此时动能分别为Ek1、Ek2、Ek3、Ek4,则( )
A． B． C． D．
14、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过。则下列说法正确的是（ ）
A．若质子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，质子将不偏转
B．若电子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，电子将向下偏转
C．若质子以大于的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央射入时，质子将向上偏转
D．若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央射入时，电子将向下偏转
15、如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的夹角为θ，一带电量为-q，质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止开始沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，在小球以后的运动过程中，列说法正确的是（ ）
A．小球的加速度选增大后减小，最后为零
B．小球的速度先增大后减小直至匀速运动
C．若小球的最大速度为，则当小球有最大加速度时其速度
D．若小球的最大速度为，则当小球有最大加速度时其速度
三、解答题
16、如图所示，在空间直角坐标系中，I、Ⅱ象限（含x、y轴）有磁感应强度为B=1T，方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为E=10N/C，方向竖直向上的匀强电场；Ⅲ、Ⅳ象限（不含x轴）有磁感应强度为，方向沿y轴负方向的匀强磁场，光滑圆弧轨道圆心O'，半径为R=2m，圆环底端位于坐标轴原点O。质量为m1=lkg，带电ql=+1C的小球M从O'处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到O点。质量为m2=2kg，带电q2=+1.8C小球的N穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与M同时运动到O点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球P（碰撞过程无电荷损失）。小球M、N、P均可视为质点，不计小球间的库仑力，取g=10m/s2，求：
(1)小球M在O'处的初速度为多大；
(2)碰撞完成后瞬间，小球P的速度；
(3)分析P球在后续运动过程中，第一次回到y轴时的坐标。
17、速率为的电子，垂直射入磁感应强度大小为的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第2节磁场对运动电荷的作用力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D D C C C C B A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD BD BD ACD AC
三、解答题
16、(1)1m/s；(2)1m/s；(3)坐标位置为
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