1.2洛伦兹力 综合练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2洛伦兹力 综合练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 642.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 20:59:43 | ||
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文档简介
1.2、洛伦兹力
一、选择题（共16题）
1．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，带正电粒子运动方向水平向右，则粒子所受洛伦兹力的方向是
A．垂直纸面向里 B．垂直纸面向外 C．沿纸面向上 D．沿纸面向下
2．运动电荷在匀强磁场中受到洛伦兹力，下列关于洛伦兹力方向的说法正确的是（ ）
A．既与磁场方向垂直，也与电荷运动方向垂直
B．与磁场方向垂直，不与电荷运动方向垂直
C．总是与电荷的运动方向垂直，与磁场方向不一定垂直
D．总是与磁场方向垂直，与电荷运动方向不一定垂直
3．在匀强磁场中，一不计重力的带电粒子穿过一块金属薄板运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．带电粒子带正电
B．带电粒子的运动方向为顺时针
C．带电粒子在金属板上部分运动的时间大于在下部分运动的时间
D．带电粒子在金属板上部分运动的时间小于在下部分运动的时间
4．下列有关物理规律的说法，其中正确的是( )
A．磁感线和电场线都是闭合的并且都是现实中存在的
B．运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用，但在电场中一定受到电场力的作用
C．比值法定义的公式电场强度E="F/q" 和电容C=" q" /U中，电场强度E和电容Ｃ均与电荷量q有关
D．磁感线总是从磁体的N极指向S极
5．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（ ）
A．法拉第发现了电流的磁效应
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
6．在赤道的上空，设想有一束自东向西运动的电子流。因受地磁场的作用。它将（ ）
A．向东偏转 B．向西偏转 C．向上偏转 D．向下偏转
7．一个不计重力的带电粒子垂直进入某匀强磁场做匀速圆周运动，轨迹半径为，若该粒子动能变为原来的2倍，轨迹半径将变为，则：为（ ）
A．1：2 B．2：1
C．1： D．
8．如图所示，在直角坐标系xoy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外．许多质量为m、电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域．不计重力及粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中R=mv/qB，正确的图是（ ）
A． B．
C． D．
9．下面说法中，正确的是（ ）
A．磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向
B．磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向
C．通电导线在磁场中一定受安培力
D．洛伦兹力可以对运动电荷做正功
10．如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L，偏转角度均为，则等于（不计重力）（ ）
A． B． C． D．
11．如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（ ）
A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅减小电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期变小
D．提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期可以不变
12．培养科学思维，像科学家那样观察和思考，是学习物理的意义，在物理史发展过程中，下列选项不符合史实的是（ ）
A．法拉第发现了电流热效应的规律
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．奥斯特发现了电流的磁效应的规律，拉开了研究电与磁之间相互关系的序幕
D．洛伦兹对带电粒子在磁场中受力的作用作了深入研究，并得到了定量的结果
13．已知粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，粒子甲带正电，粒子乙带负电，不计重力。现让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度垂直磁场运动，磁场方向垂直纸面运动，则以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是
A． B． C． D．
14．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义，下列有关说法正确的是（ ）
A．在北极竖直向下射向地球的带电粒子不会发生偏转
B．在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向南偏转
C．在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转
D．在南极竖直向下射向地球的带电粒子会向北发生偏转
15．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是 （ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用
B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用
C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D．洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向
16．边长为a的正方形处于有界磁场中，如图所示，一束电子有速度v0水平摄入磁场后，分别从A处和C处射出，以下说法正确的是（ ）
A．从A处和C处射出的电子速度之比为2:1
B．从A处和C处射出的电子在磁场中运动的时间之比为2:1
C．从A处和C处射出的电子在磁场中运动周期之比为2:1
D．从A处和C处射出的电子在磁场中所受洛伦兹力之比为1:2
二、填空题
17．如图中，带电粒子进入匀强磁场，写出该粒子受到的洛伦兹力的方向。
甲方向为______，乙方向为______，丙方向为______，丁方向为______。
18．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝______.
19．20世纪40年代，我国物理学家朱洪元提出：电子在加速器中做匀速圆周运动时会发生“同步辐射光”，光的频率是电子回转频率的n倍。设同步辐射光频率为f，电子质量为m，电荷量为e，则加速器磁场的磁感应强度B的大小为______。若电子的回转半径为R，则它的速率为______。
20．如图xOy平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，在y轴上有一粒子源，坐标为(0，0. 2m)，粒子源可以在xoy平面内向各个方向均匀射出质量m=6. 410-27kg、带电量q=+3. 210-19C、速度v=1. 0106m/s的带电粒子，一足够长薄感光板从图中较远处沿x轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用，（），求：
（1）带电粒子在磁场中运动的半径______及下表面被粒子击中时感光板左端点位置______；
（2）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间________；
（3）当薄板左端运动到(-0. 2m，0)点的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比_________；
三、综合题
21．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？
22．一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面内，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向.后来，粒子在P点第一次经过y轴，此时速度方向与y轴正方向的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xOy平面内磁场区域的半径R.
23．如图所示，在B=9.1×10-4T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，磁场中运动的电子经过C时，速度方向与CD成30°角，而后又通过D点，求：
（1）在图中标出电子在C点受洛伦兹力的方向。
（2）电子在磁场中运动的速度大小。
（3）电子从C点到D点经历的时间。（电子的质量m=9.1×10-31kg，电量大小e=1.6×10-19C）
24．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
带正电的粒子受力向右，磁场的方向是向里的，根据左手定则可知，运动方向应该是向上的，故C正确，ABD错误．
2．A
【详解】
洛伦兹力的方向既与磁场垂直，也与电荷运动方向垂直，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．由于粒子穿过金属板后速度变小，故其轨道半径变小，因此粒子从上半部分运动到下半部分，初速度如下图所示，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
B．由A中分析可知，粒子做顺时针圆周运动，故B正确；
CD．由可知，粒子做圆周运动周期与速度无关，故C、D错误；
故选B。
4．B
【详解】
试题分析：电场线不是闭合的，是从正电荷出发，终止于负电荷，磁感线和电场线都是假想的，现实中不存在，A错；运动电荷的速度方向与磁感线方向平行时，运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用，但在电场中一定受到电场力的作用，B对；比值法定义的公式电场强度E="F/q" 和电容C=" q" /U中，电场强度E和电容Ｃ均与电荷量q无关，C错；磁感线在磁体外部从磁体的N极指向S极，在磁体内部从磁体的S极指向N极，D错．
5．C
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了导体两端的电压与电流之间存在联系，故B错误；
C．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C正确；
D．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
地磁场的方向从地理南极指向地理北极，电子带负电，在赤道上空自东向西运动，根据左手定则可知，电子受到竖直向上的洛伦兹力，将向上偏转。
故选C。
7．C
【详解】
根据
解得
若该粒子动能变为原来的2倍，则
故选C。
8．D
【详解】
试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，以轴为边界的磁场，粒子从 轴进入磁场后在离开，速度与 轴的夹角相同，根据左手定和，知沿x轴负轴的刚好进入磁场做一个圆周，沿y轴进入的刚好转半个周期，如图，在两图形的相交的部分是粒子不经过的地方，故D正确；
9．B
【详解】
A．由左手定则知，磁感应强度方向与通电导体在该点的受力方向垂直，故A错误；
B．根据磁感应强度方向的定义知磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向，故B正确；
C．当电流方向与磁感应强度方向平行时，通电导线在磁场中不受安培力，故C错误；
D．洛伦兹力总是与运动电荷速度方向垂直，因此洛伦兹力对运动电荷不做功，故D错误。
故选B。
10．A
【详解】
因宽度为L，只有电场时做类平抛运动，则有
可得
解得
当只有磁场存在时，带电粒子做匀速圆周运动，则有
又
解得
联立解得
BCD错误，A正确。
故选A。
11．C
【详解】
A．根据电子在加速电场中加速，由动能定理有
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有
解得
增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由
可知电子束的轨道半径变小；故A错误；
B．仅减小电子枪加速电压，由
可知，电子束的轨道半径变小，故B错误；
C．仅增大励磁线圈的电流，磁感应强度B增大，由
可知周期变小，故C正确；
D．提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈的电流，电流产生的磁场增强，由
电子做圆周运动的周期减小，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．焦耳发现了电流热效应的规律，故A错误，符合题意；
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C正确，不符合题意；
D．洛伦兹对带电粒子在磁场中受力的作用作了深入研究，并得到了定量的结果，故D正确，不符合题意。
故选A。
13．C
【详解】
磁场的方向向外，甲带正电，由左手定则可知，甲运动的方向为为顺时针方向。乙带负电，以与甲大小相等的速度在磁场中向相反的方向运动，根据左手定则可知，乙运动的方向是逆时针方向。由于它们在匀强磁场中同一点出发，所以它们的轨迹是以出发点为切点的两个内切圆。都是由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力。所以有
解得
因为两个粒子的速度相等，粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，所以甲的半径为乙半径的2倍。
故选C。
14．AC
【详解】
A．由图可知，在北极竖直向下射向地球的带电粒子由于运动方向沿磁场方向；故不受洛仑兹力，故粒子不会偏转；故A正确；
B．赤道上地球的磁场由南向北，由左手定则可知，在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向东偏转；故B错误；
C．由左手定则可知，在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转；故C正确；
D．在南极竖直向下射向地球的带电粒子的运动方向沿磁感线方向，故粒子不会发生偏转；故D错误；
故选AC。
15．CD
【详解】
带电粒子在磁场中运动时，当速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，选项A错误； 放置在磁场中的通电导线，若导线与磁场平行时，不受安培力作用，选项B错误；洛伦兹力方向与速度垂直，则洛伦兹力对运动电荷一定不做功，选项C正确；洛伦兹力方向与速度垂直，则洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不改变大小，选项D正确；故选CD.
16．BD
【详解】
电子从C点射出，A为圆心，则
Rc=a
圆心角
由
得
运动时间
电子从A点射出，OA中点为圆心
圆心角
θa=π
所以
，
由于运动的周期相等，故
vA：vC=1：2，tA：tC=2：1
故AC错误，B正确；
电子做匀速圆周运动
f洛=eBv
可知，洛伦兹力与速度成正比，为1：2，故D正确。
故选BD。
17． 竖直向上 竖直向上 垂直纸面向外 垂直纸面向里
【详解】
根据左手定则，则粒子受洛伦兹力甲方向为竖直向上，乙方向为竖直向上，丙方向为垂直纸面向外，丁方向为垂直纸面向里。
18．0
【详解】
略
19．
【详解】
设电子在磁场中做匀速圆周运动的速率为v，则根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有
①
则电子的回旋周期为
②
由题意可知
③
联立②③解得
④
联立①④解得
⑤
20． 0.2m 0. 35m 1. 6×10-6s 1:1
【详解】
(1)根据
得
代入数据解得
R=0.2m
下表面被击中的位置
(2)根据和得
代入数据解得
T=1.210-6s
由几何关系可得最长时间为打在坐标原点的粒子，如图
(3)如图
由几何关系得打到上板的粒子所对应的角度为
打到下板的粒子所对应的角度为
击中上、下板面的粒子数之比
21．
【详解】
垂直于磁场方向时，洛伦兹力为
＝＝＝
22．
【详解】
画出磁场区域及粒子运动的轨迹如图，设粒子做圆周运动的半径为r，由几何知识可得r+2r=L，解得，磁场区域的半径，
由牛顿第二定律得，
得.
23．（1）；（2）；（3）6.5×10-9s
【详解】
（1）由左手定则判断，电子受磁场力方向垂直v斜向右下，如图
（2）由几何关系，电子圆运动半径为
r=d
由洛伦兹力提供向心力，有
由两式解得
（3）粒子运动的周期为
粒子运动的时间为
24．
【详解】
根据左手定则，可知洛伦兹力方向
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，带正电粒子运动方向水平向右，则粒子所受洛伦兹力的方向是
A．垂直纸面向里 B．垂直纸面向外 C．沿纸面向上 D．沿纸面向下
2．运动电荷在匀强磁场中受到洛伦兹力，下列关于洛伦兹力方向的说法正确的是（ ）
A．既与磁场方向垂直，也与电荷运动方向垂直
B．与磁场方向垂直，不与电荷运动方向垂直
C．总是与电荷的运动方向垂直，与磁场方向不一定垂直
D．总是与磁场方向垂直，与电荷运动方向不一定垂直
3．在匀强磁场中，一不计重力的带电粒子穿过一块金属薄板运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．带电粒子带正电
B．带电粒子的运动方向为顺时针
C．带电粒子在金属板上部分运动的时间大于在下部分运动的时间
D．带电粒子在金属板上部分运动的时间小于在下部分运动的时间
4．下列有关物理规律的说法，其中正确的是( )
A．磁感线和电场线都是闭合的并且都是现实中存在的
B．运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用，但在电场中一定受到电场力的作用
C．比值法定义的公式电场强度E="F/q" 和电容C=" q" /U中，电场强度E和电容Ｃ均与电荷量q有关
D．磁感线总是从磁体的N极指向S极
5．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（ ）
A．法拉第发现了电流的磁效应
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
6．在赤道的上空，设想有一束自东向西运动的电子流。因受地磁场的作用。它将（ ）
A．向东偏转 B．向西偏转 C．向上偏转 D．向下偏转
7．一个不计重力的带电粒子垂直进入某匀强磁场做匀速圆周运动，轨迹半径为，若该粒子动能变为原来的2倍，轨迹半径将变为，则：为（ ）
A．1：2 B．2：1
C．1： D．
8．如图所示，在直角坐标系xoy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外．许多质量为m、电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域．不计重力及粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中R=mv/qB，正确的图是（ ）
A． B．
C． D．
9．下面说法中，正确的是（ ）
A．磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向
B．磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向
C．通电导线在磁场中一定受安培力
D．洛伦兹力可以对运动电荷做正功
10．如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L，偏转角度均为，则等于（不计重力）（ ）
A． B． C． D．
11．如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（ ）
A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅减小电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期变小
D．提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期可以不变
12．培养科学思维，像科学家那样观察和思考，是学习物理的意义，在物理史发展过程中，下列选项不符合史实的是（ ）
A．法拉第发现了电流热效应的规律
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．奥斯特发现了电流的磁效应的规律，拉开了研究电与磁之间相互关系的序幕
D．洛伦兹对带电粒子在磁场中受力的作用作了深入研究，并得到了定量的结果
13．已知粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，粒子甲带正电，粒子乙带负电，不计重力。现让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度垂直磁场运动，磁场方向垂直纸面运动，则以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是
A． B． C． D．
14．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义，下列有关说法正确的是（ ）
A．在北极竖直向下射向地球的带电粒子不会发生偏转
B．在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向南偏转
C．在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转
D．在南极竖直向下射向地球的带电粒子会向北发生偏转
15．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是 （ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用
B．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用
C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D．洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向
16．边长为a的正方形处于有界磁场中，如图所示，一束电子有速度v0水平摄入磁场后，分别从A处和C处射出，以下说法正确的是（ ）
A．从A处和C处射出的电子速度之比为2:1
B．从A处和C处射出的电子在磁场中运动的时间之比为2:1
C．从A处和C处射出的电子在磁场中运动周期之比为2:1
D．从A处和C处射出的电子在磁场中所受洛伦兹力之比为1:2
二、填空题
17．如图中，带电粒子进入匀强磁场，写出该粒子受到的洛伦兹力的方向。
甲方向为______，乙方向为______，丙方向为______，丁方向为______。
18．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝______.
19．20世纪40年代，我国物理学家朱洪元提出：电子在加速器中做匀速圆周运动时会发生“同步辐射光”，光的频率是电子回转频率的n倍。设同步辐射光频率为f，电子质量为m，电荷量为e，则加速器磁场的磁感应强度B的大小为______。若电子的回转半径为R，则它的速率为______。
20．如图xOy平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，在y轴上有一粒子源，坐标为(0，0. 2m)，粒子源可以在xoy平面内向各个方向均匀射出质量m=6. 410-27kg、带电量q=+3. 210-19C、速度v=1. 0106m/s的带电粒子，一足够长薄感光板从图中较远处沿x轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用，（），求：
（1）带电粒子在磁场中运动的半径______及下表面被粒子击中时感光板左端点位置______；
（2）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间________；
（3）当薄板左端运动到(-0. 2m，0)点的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比_________；
三、综合题
21．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？
22．一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面内，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向.后来，粒子在P点第一次经过y轴，此时速度方向与y轴正方向的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xOy平面内磁场区域的半径R.
23．如图所示，在B=9.1×10-4T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，磁场中运动的电子经过C时，速度方向与CD成30°角，而后又通过D点，求：
（1）在图中标出电子在C点受洛伦兹力的方向。
（2）电子在磁场中运动的速度大小。
（3）电子从C点到D点经历的时间。（电子的质量m=9.1×10-31kg，电量大小e=1.6×10-19C）
24．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
带正电的粒子受力向右，磁场的方向是向里的，根据左手定则可知，运动方向应该是向上的，故C正确，ABD错误．
2．A
【详解】
洛伦兹力的方向既与磁场垂直，也与电荷运动方向垂直，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．由于粒子穿过金属板后速度变小，故其轨道半径变小，因此粒子从上半部分运动到下半部分，初速度如下图所示，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
B．由A中分析可知，粒子做顺时针圆周运动，故B正确；
CD．由可知，粒子做圆周运动周期与速度无关，故C、D错误；
故选B。
4．B
【详解】
试题分析：电场线不是闭合的，是从正电荷出发，终止于负电荷，磁感线和电场线都是假想的，现实中不存在，A错；运动电荷的速度方向与磁感线方向平行时，运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力的作用，但在电场中一定受到电场力的作用，B对；比值法定义的公式电场强度E="F/q" 和电容C=" q" /U中，电场强度E和电容Ｃ均与电荷量q无关，C错；磁感线在磁体外部从磁体的N极指向S极，在磁体内部从磁体的S极指向N极，D错．
5．C
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了导体两端的电压与电流之间存在联系，故B错误；
C．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C正确；
D．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
地磁场的方向从地理南极指向地理北极，电子带负电，在赤道上空自东向西运动，根据左手定则可知，电子受到竖直向上的洛伦兹力，将向上偏转。
故选C。
7．C
【详解】
根据
解得
若该粒子动能变为原来的2倍，则
故选C。
8．D
【详解】
试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，以轴为边界的磁场，粒子从 轴进入磁场后在离开，速度与 轴的夹角相同，根据左手定和，知沿x轴负轴的刚好进入磁场做一个圆周，沿y轴进入的刚好转半个周期，如图，在两图形的相交的部分是粒子不经过的地方，故D正确；
9．B
【详解】
A．由左手定则知，磁感应强度方向与通电导体在该点的受力方向垂直，故A错误；
B．根据磁感应强度方向的定义知磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向，故B正确；
C．当电流方向与磁感应强度方向平行时，通电导线在磁场中不受安培力，故C错误；
D．洛伦兹力总是与运动电荷速度方向垂直，因此洛伦兹力对运动电荷不做功，故D错误。
故选B。
10．A
【详解】
因宽度为L，只有电场时做类平抛运动，则有
可得
解得
当只有磁场存在时，带电粒子做匀速圆周运动，则有
又
解得
联立解得
BCD错误，A正确。
故选A。
11．C
【详解】
A．根据电子在加速电场中加速，由动能定理有
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有
解得
增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由
可知电子束的轨道半径变小；故A错误；
B．仅减小电子枪加速电压，由
可知，电子束的轨道半径变小，故B错误；
C．仅增大励磁线圈的电流，磁感应强度B增大，由
可知周期变小，故C正确；
D．提高电子枪的加速电压同时增大励磁线圈的电流，电流产生的磁场增强，由
电子做圆周运动的周期减小，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．焦耳发现了电流热效应的规律，故A错误，符合题意；
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C正确，不符合题意；
D．洛伦兹对带电粒子在磁场中受力的作用作了深入研究，并得到了定量的结果，故D正确，不符合题意。
故选A。
13．C
【详解】
磁场的方向向外，甲带正电，由左手定则可知，甲运动的方向为为顺时针方向。乙带负电，以与甲大小相等的速度在磁场中向相反的方向运动，根据左手定则可知，乙运动的方向是逆时针方向。由于它们在匀强磁场中同一点出发，所以它们的轨迹是以出发点为切点的两个内切圆。都是由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力。所以有
解得
因为两个粒子的速度相等，粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，所以甲的半径为乙半径的2倍。
故选C。
14．AC
【详解】
A．由图可知，在北极竖直向下射向地球的带电粒子由于运动方向沿磁场方向；故不受洛仑兹力，故粒子不会偏转；故A正确；
B．赤道上地球的磁场由南向北，由左手定则可知，在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向东偏转；故B错误；
C．由左手定则可知，在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转；故C正确；
D．在南极竖直向下射向地球的带电粒子的运动方向沿磁感线方向，故粒子不会发生偏转；故D错误；
故选AC。
15．CD
【详解】
带电粒子在磁场中运动时，当速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，选项A错误； 放置在磁场中的通电导线，若导线与磁场平行时，不受安培力作用，选项B错误；洛伦兹力方向与速度垂直，则洛伦兹力对运动电荷一定不做功，选项C正确；洛伦兹力方向与速度垂直，则洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不改变大小，选项D正确；故选CD.
16．BD
【详解】
电子从C点射出，A为圆心，则
Rc=a
圆心角
由
得
运动时间
电子从A点射出，OA中点为圆心
圆心角
θa=π
所以
，
由于运动的周期相等，故
vA：vC=1：2，tA：tC=2：1
故AC错误，B正确；
电子做匀速圆周运动
f洛=eBv
可知，洛伦兹力与速度成正比，为1：2，故D正确。
故选BD。
17． 竖直向上 竖直向上 垂直纸面向外 垂直纸面向里
【详解】
根据左手定则，则粒子受洛伦兹力甲方向为竖直向上，乙方向为竖直向上，丙方向为垂直纸面向外，丁方向为垂直纸面向里。
18．0
【详解】
略
19．
【详解】
设电子在磁场中做匀速圆周运动的速率为v，则根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有
①
则电子的回旋周期为
②
由题意可知
③
联立②③解得
④
联立①④解得
⑤
20． 0.2m 0. 35m 1. 6×10-6s 1:1
【详解】
(1)根据
得
代入数据解得
R=0.2m
下表面被击中的位置
(2)根据和得
代入数据解得
T=1.210-6s
由几何关系可得最长时间为打在坐标原点的粒子，如图
(3)如图
由几何关系得打到上板的粒子所对应的角度为
打到下板的粒子所对应的角度为
击中上、下板面的粒子数之比
21．
【详解】
垂直于磁场方向时，洛伦兹力为
＝＝＝
22．
【详解】
画出磁场区域及粒子运动的轨迹如图，设粒子做圆周运动的半径为r，由几何知识可得r+2r=L，解得，磁场区域的半径，
由牛顿第二定律得，
得.
23．（1）；（2）；（3）6.5×10-9s
【详解】
（1）由左手定则判断，电子受磁场力方向垂直v斜向右下，如图
（2）由几何关系，电子圆运动半径为
r=d
由洛伦兹力提供向心力，有
由两式解得
（3）粒子运动的周期为
粒子运动的时间为
24．
【详解】
根据左手定则，可知洛伦兹力方向
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