1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 123.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-21 16:51:59 | ||
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文档简介
人教2019物理 选修二 1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习
一．选择题（共10小题）
1．匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下
B．若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下
C．若粒子带负电，运动速率v一定减小
D．若粒子带正电，运动速率v一定增大
2．在下列四幅图中，正确标明了带负电的粒子所受洛伦兹力f方向的是（ ）
3．如图所示，将一根通以强电流的长直导线，平行放置在阴极射管的正上方，则阴极射线将（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
4．从地球赤道表面，以与地面垂直的方向射向太空的一束高速质子流，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）
A．竖直向上沿直线射向太空中
B．相对于初速度方向，稍向东偏转
C．相对于初速度方向，稍向西偏转
D．相对于初速度方向，稍向北偏转
5．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷放入静电场中一定受静电力，正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同
B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直
C．电荷放入磁场中一定受洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直
D．电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力和洛伦兹力永不做功
6．如图所示，通电直导线通有竖直向上的电流，其右侧一个初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向向上射出，不计电子重力，则（ ）
A．电子将向左偏转，速率不变 B．电子将向右偏转，速率不变
C．电子运动方向不变，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
7．如图所示，在垂直纸面的方向上有三根长直导线，其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．沿O到a方向 B．沿O到c方向 C．沿O到d方向 D．沿O到b方向
8．如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出。下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．洛伦兹力对小球做正功
C．小球运动的轨迹有可能是一条直线
D．拉力F应保持恒定不变
9．如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环的带电量不变，不计空气阻力，关于圆环运动的v﹣t图象，下列选项中一定错误的是（ ）
10．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37°，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，质量为0.1kg的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的、大小为0.3N的压力。已知小环的带电荷量为0.1C，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环下滑的加速度大小为5m/s2
C．小环滑到P处时的动能为1.25J
D．当小环再沿杆滑动2.25m后恰好与杆没有相互作用
二．多选题（共6小题）
（多选）11．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在共同加速阶段，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小
B．甲、乙两物块做加速度减小的加速运动
C．乙物块与地面间的摩擦力大小不变
D．乙物块与地面间的摩擦力不断增大
（多选）12．如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成θ角。杆上套一个质量为m、电量为+q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为μ。从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为g。则下列叙述中正确的是（ ）
A．小球运动的速度先增大后不变
B．小球运动的加速度先增大到gsinθ，然后减小到零
C．小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是gsinθ
D．小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是0.5g（sinθ+μcosθ）
（多选）13．关于电荷在磁场中的受力，下列说法中正确的是（ ）
A．静止电荷一定不受洛伦兹力作用，运动电荷一定受洛伦兹力作用
B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行
C．洛伦兹力的方向与带电粒子运动的速度方向垂直
D．粒子运动的方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力作用
（多选）14．如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，固定一个倾角α＝37°的绝缘光滑斜面。一个质量m＝0.1g、电荷量q＝4×10﹣4C的小滑块由静止沿斜面滑下，小滑块滑至某一位置时将离开斜面。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小滑块带正电
B．小滑块离开斜面时的速度大小为4m/s
C．该斜面长度至少为1.6m
D．小滑块离开斜面前做匀加速直线运动
（多选）15．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，当它的右上方有一个正电荷正在向垂直纸面向外（即与条形磁铁垂直）运动时，与原来没有电荷时相比较，磁铁受到的支持力FN和摩擦力Ff的变化情况是（ ）
A．FN减小了 B．FN增大了
C．Ff不为0，且方向向左 D．Ff不为0，且方向向右
（多选）16．如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速运动，某绝缘带电物块无初速度地从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运动的图象如图乙所示，物块带电量保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．物块带负电
B．1s后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5m/s
C．若增大传送带的速度，其他条件不变，则物块最终达到的最大速度也会增大
D．传送带的速度可能比0.5m/s大
三．填空题（共3小题）
17．洛伦兹力是磁场对 （填“运动”或“静止”）电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中竖直向下运动，粒子所受洛伦兹力的方向 。
18．地球的地磁南极在地理 极附近；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，当把通电的阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间时，可以观察到电子束径迹 （选填“弯曲”或“不弯曲”），是由于 （选填“洛伦兹力”或“安培力”）作用引起的。
19．运动电荷速度v的方向与B的方向垂直时洛伦兹力大小f＝ ，若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动．向心力由洛伦兹力提供： ＝，轨道半径公式：R＝ ，周期：T＝ ．
四．计算题（共4小题）
20．一电荷量为q的带正电粒子，速度大小为v，方向水平向右，不计粒子重力。
（1）如图甲，若进入电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，求粒子受到电场力的大小和方向；
（2）如图乙，若进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，求粒子刚进入磁场时受到洛伦兹力的大小和方向。
21．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问：
（1）小环带什么电？
（2）小环滑到P处时的速度多大？
（3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？
22．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1kg、带电荷量q＝+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，求：
（1）滑块匀加速运动的时间t及匀加速结束时的速度v1？
（2）滑块最终的速度v2？
（3）木板最终加速度？
23．如图所示，质量为m的金属块，带电荷量为+q，以某一初速度沿水平方向进入电场与磁场的空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平（图中未标出、向左或向右），金属块由A点沿绝缘板做匀速直线运动，至B点与开关相碰，瞬间立刻切断电源，使电场消失，但保留磁场，金属块由于碰撞原因，动能变为原来的四分之一，并能匀速沿原路返回A点，已知往返总时间为t，金属块与绝缘板间的动摩擦因数为μ，AB长为L，求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）场强E；
（3）克服摩擦力做的功．
人教2019物理 选修二 1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1-5：A A B C A 6-10：B A A B C
二．多选题（共6小题）
11：ABD； 12：ABD； 13：CD； 14：BD； 15：AC； 16：AD。
三．填空题（共3小题）
17．运动，水平向右。
18．北；弯曲，洛伦兹力。
19．qvB，匀速圆周，qvB，。
四．计算题（共4小题）
20．（1）电场力大小为Eq，方向水平向右；
（2）洛伦兹力大小为Bqv，方向垂直纸面向里。
21．（1）小环带负电；
（2）小环滑到P处时的速度为；
（3）小环滑到离P 远处，环与杆之间没有正压力。
22．（1）滑块匀加速运动的时间t为3s；匀加速结束时的速度v1为6m/s；
（2）滑块最终的速度v2为10m/s；
（3）木板最终加速度为3m/s2；
23．（1）磁感应强度B的大小为；
（2）场强E大小为，方向水平向右；
（3）克服摩擦力做的功＝3μmgL。第6页（共8页）
一．选择题（共10小题）
1．匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下
B．若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下
C．若粒子带负电，运动速率v一定减小
D．若粒子带正电，运动速率v一定增大
2．在下列四幅图中，正确标明了带负电的粒子所受洛伦兹力f方向的是（ ）
3．如图所示，将一根通以强电流的长直导线，平行放置在阴极射管的正上方，则阴极射线将（ ）
A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
4．从地球赤道表面，以与地面垂直的方向射向太空的一束高速质子流，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）
A．竖直向上沿直线射向太空中
B．相对于初速度方向，稍向东偏转
C．相对于初速度方向，稍向西偏转
D．相对于初速度方向，稍向北偏转
5．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷放入静电场中一定受静电力，正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同
B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直
C．电荷放入磁场中一定受洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直
D．电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力和洛伦兹力永不做功
6．如图所示，通电直导线通有竖直向上的电流，其右侧一个初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向向上射出，不计电子重力，则（ ）
A．电子将向左偏转，速率不变 B．电子将向右偏转，速率不变
C．电子运动方向不变，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
7．如图所示，在垂直纸面的方向上有三根长直导线，其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．沿O到a方向 B．沿O到c方向 C．沿O到d方向 D．沿O到b方向
8．如图所示，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，水平桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在垂直于试管的水平拉力F作用下向右匀速运动，一段时间后带电小球从管口飞出。下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．洛伦兹力对小球做正功
C．小球运动的轨迹有可能是一条直线
D．拉力F应保持恒定不变
9．如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环的带电量不变，不计空气阻力，关于圆环运动的v﹣t图象，下列选项中一定错误的是（ ）
10．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37°，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，质量为0.1kg的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的、大小为0.3N的压力。已知小环的带电荷量为0.1C，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环下滑的加速度大小为5m/s2
C．小环滑到P处时的动能为1.25J
D．当小环再沿杆滑动2.25m后恰好与杆没有相互作用
二．多选题（共6小题）
（多选）11．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在共同加速阶段，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小
B．甲、乙两物块做加速度减小的加速运动
C．乙物块与地面间的摩擦力大小不变
D．乙物块与地面间的摩擦力不断增大
（多选）12．如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成θ角。杆上套一个质量为m、电量为+q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为μ。从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为g。则下列叙述中正确的是（ ）
A．小球运动的速度先增大后不变
B．小球运动的加速度先增大到gsinθ，然后减小到零
C．小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是gsinθ
D．小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是0.5g（sinθ+μcosθ）
（多选）13．关于电荷在磁场中的受力，下列说法中正确的是（ ）
A．静止电荷一定不受洛伦兹力作用，运动电荷一定受洛伦兹力作用
B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行
C．洛伦兹力的方向与带电粒子运动的速度方向垂直
D．粒子运动的方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力作用
（多选）14．如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，固定一个倾角α＝37°的绝缘光滑斜面。一个质量m＝0.1g、电荷量q＝4×10﹣4C的小滑块由静止沿斜面滑下，小滑块滑至某一位置时将离开斜面。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小滑块带正电
B．小滑块离开斜面时的速度大小为4m/s
C．该斜面长度至少为1.6m
D．小滑块离开斜面前做匀加速直线运动
（多选）15．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，当它的右上方有一个正电荷正在向垂直纸面向外（即与条形磁铁垂直）运动时，与原来没有电荷时相比较，磁铁受到的支持力FN和摩擦力Ff的变化情况是（ ）
A．FN减小了 B．FN增大了
C．Ff不为0，且方向向左 D．Ff不为0，且方向向右
（多选）16．如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速运动，某绝缘带电物块无初速度地从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运动的图象如图乙所示，物块带电量保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．物块带负电
B．1s后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5m/s
C．若增大传送带的速度，其他条件不变，则物块最终达到的最大速度也会增大
D．传送带的速度可能比0.5m/s大
三．填空题（共3小题）
17．洛伦兹力是磁场对 （填“运动”或“静止”）电荷的作用；如图所示是一带正电的粒子在磁场中竖直向下运动，粒子所受洛伦兹力的方向 。
18．地球的地磁南极在地理 极附近；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，当把通电的阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间时，可以观察到电子束径迹 （选填“弯曲”或“不弯曲”），是由于 （选填“洛伦兹力”或“安培力”）作用引起的。
19．运动电荷速度v的方向与B的方向垂直时洛伦兹力大小f＝ ，若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动．向心力由洛伦兹力提供： ＝，轨道半径公式：R＝ ，周期：T＝ ．
四．计算题（共4小题）
20．一电荷量为q的带正电粒子，速度大小为v，方向水平向右，不计粒子重力。
（1）如图甲，若进入电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，求粒子受到电场力的大小和方向；
（2）如图乙，若进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，求粒子刚进入磁场时受到洛伦兹力的大小和方向。
21．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，问：
（1）小环带什么电？
（2）小环滑到P处时的速度多大？
（3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？
22．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1kg、带电荷量q＝+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，求：
（1）滑块匀加速运动的时间t及匀加速结束时的速度v1？
（2）滑块最终的速度v2？
（3）木板最终加速度？
23．如图所示，质量为m的金属块，带电荷量为+q，以某一初速度沿水平方向进入电场与磁场的空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平（图中未标出、向左或向右），金属块由A点沿绝缘板做匀速直线运动，至B点与开关相碰，瞬间立刻切断电源，使电场消失，但保留磁场，金属块由于碰撞原因，动能变为原来的四分之一，并能匀速沿原路返回A点，已知往返总时间为t，金属块与绝缘板间的动摩擦因数为μ，AB长为L，求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）场强E；
（3）克服摩擦力做的功．
人教2019物理 选修二 1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1-5：A A B C A 6-10：B A A B C
二．多选题（共6小题）
11：ABD； 12：ABD； 13：CD； 14：BD； 15：AC； 16：AD。
三．填空题（共3小题）
17．运动，水平向右。
18．北；弯曲，洛伦兹力。
19．qvB，匀速圆周，qvB，。
四．计算题（共4小题）
20．（1）电场力大小为Eq，方向水平向右；
（2）洛伦兹力大小为Bqv，方向垂直纸面向里。
21．（1）小环带负电；
（2）小环滑到P处时的速度为；
（3）小环滑到离P 远处，环与杆之间没有正压力。
22．（1）滑块匀加速运动的时间t为3s；匀加速结束时的速度v1为6m/s；
（2）滑块最终的速度v2为10m/s；
（3）木板最终加速度为3m/s2；
23．（1）磁感应强度B的大小为；
（2）场强E大小为，方向水平向右；
（3）克服摩擦力做的功＝3μmgL。第6页（共8页）