2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第2节洛伦兹力（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第2节洛伦兹力（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 15:38:25 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第2节洛伦兹力
巩固拔高练习
一、单选题
1． 如图，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，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
2． 如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（ ）
A．摆球受到的磁场力相同
B．摆球的动能相同
C．摆球的速度相同
D．向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
3． 如图所示，空间中均匀分布着垂直纸面向里的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，在纸面内向第一、二象限内各个方向发射速度大小相等的同种带正电粒子，不计粒子重力。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，现在过轴上的和轴上的这两点垂直纸面放置一个足够长的荧光屏，粒子能到达荧光屏上区域的长度为（ ）
A． B．
C． D．
4． 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（ ）
A．q甲=q丙q乙>q丙 C．q甲>q乙=q丙 D．q甲5． 真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如图所示。以导线为圆心作圆，光滑绝缘管ab水平放置，两端恰好在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球先加速后减速
B．小球受到的洛伦兹力始终为零
C．小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向外
6． 如图所示，P、Q是两个等量异种点电荷，MN是它们连线的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场。如果某正电荷以初速度V0沿中垂线MN运动，不计重力，则（ ）
A．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变
B．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变
C．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变
D．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变
7． 假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来，如图所示。在地球磁场（不考虑磁偏角及地球的自转）的作用下，这个粒子偏转的方向是（ ）
A．向北 B．向南 C．向东 D．向西
8． 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
9． 甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分；示波器是利用电场使电子偏转（偏转电极），显像管是利用磁场使电子偏转（偏转线圈）。关于电子束从电子枪射出后到打在荧光屏上点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电子通过偏转电极速度发生了变化，乙图中电子通过偏转线圈速度没有变化
B．电子在通过两种装置的过程中运动轨迹是完全相同的
C．打在荧光屏上的电子，甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化
D．甲图中电子在偏转电极间做匀速圆周运动，乙图中电子通过偏转线圈做类平抛运动
10．如图所示，是一荧光屏，当电子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。的上方有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，为屏上一小孔，与垂直。一群质量为、电荷量为的电子，以相同的速率从处垂直于磁场方向射入磁场区域，且入射方向在与夹角为的范围内。不计电子受到的重力、阻力及相互作用力，则以下说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中运动的最短时间为
B．电子在磁场中运动的最长时间为
C．电子运动过程中距荧光屏的最大距离为
D．在荧光屏上将出现一条亮线，其长度为
二、多选题
11．下列说法中正确的是（ ）
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
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可能不为零
C．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
D．洛伦兹力对带电粒子不做功
12．如图所示，平行放置的长直导线分别通以等大反向的电流I。某带正电粒子以一定速度从两导线的正中间射入，第一次如图甲所示两平行通电导线方向，第二次如图乙所示两垂直通电导线方向。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．甲图虚线上的磁感应强度方向垂直纸面向里
B．乙图虚线上的粒子的速度方向与磁场垂直
C．甲图粒子将向上偏转，且速度大小保持不变
D．乙图粒子做直线运动，且速度先增大后减小
13．如图，在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是（ ）
A．磁场区域的最小面积为L2
B．离子在磁场中做圆周运动的半径为L
C．磁场区域的最大面积为L2
D．离子在磁场中运动的最长时间为
14．如图，竖直面内有足够长的两根导线A、B水平平行放置，两导线中通有大小相同、方向相反的电流I。两导线正中间固定一根与导线平行的绝缘粗糙细杆，杆上套有一带正电的小球（小球中空部分尺寸略大于细杆直径），且小球具有向右的初速度v0，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两根导线相互排斥 B．细杆各处的磁感应强度方向均竖直向上
C．细杆上不同位置处的磁感应强度大小不相等 D．小球可能做匀速直线运动
15．如图所示，薄铅板两侧存在磁感应强度大小为B、方向相反的两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感线平行于薄铅板，一个质量为m、电荷量为q的粒子，从薄铅板上a点开始以一定的速度，垂直于薄铅板在Ⅰ区域开始运动，经过一段时间，从b点穿透薄铅板进入Ⅱ区域，在Ⅱ区域运动一段时间之后打在薄铅板上c点不再运动。已知a、b间距离为L，b、c间距离为，则（ ）
A．粒子带正电
B．粒子从a点运动到c点的时间为
C．若粒子穿过薄铅板时损耗的能量的更少，那么将会更早再次到达薄铅板
D．粒子在Ⅰ区域的速度大小为
三、解答题
16．如图，一段横截面积为、长为的直导线，单位体积内有个自由电子，电子电量为.该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为。将导线放置在磁感应强度为的匀强磁场中，且电流方向与垂直。导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为。
（1）求时间内通过导体横截面的电流；
（2）推导。
17．如图所示，电子由阴极向阳极运动（向右运动）过程中向下发生了偏转，试问：
（1）什么力使电子偏转？该力的方向如何？
（2）电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第2节洛伦兹力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A A C B D C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC BC AD BD
三、解答题
16．（1）；（2）每个自由电子所受的洛伦兹力
设导体中共有个自由电子
导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和
由安培力公式，有
得
17．（1）洛伦兹力；向下；（2）磁场方向向里；电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则
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巩固拔高练习
一、单选题
1． 如图，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，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
2． 如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（ ）
A．摆球受到的磁场力相同
B．摆球的动能相同
C．摆球的速度相同
D．向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
3． 如图所示，空间中均匀分布着垂直纸面向里的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，在纸面内向第一、二象限内各个方向发射速度大小相等的同种带正电粒子，不计粒子重力。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，现在过轴上的和轴上的这两点垂直纸面放置一个足够长的荧光屏，粒子能到达荧光屏上区域的长度为（ ）
A． B．
C． D．
4． 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（ ）
A．q甲=q丙
A．小球先加速后减速
B．小球受到的洛伦兹力始终为零
C．小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向外
6． 如图所示，P、Q是两个等量异种点电荷，MN是它们连线的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场。如果某正电荷以初速度V0沿中垂线MN运动，不计重力，则（ ）
A．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变
B．若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变
C．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变
D．若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变
7． 假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来，如图所示。在地球磁场（不考虑磁偏角及地球的自转）的作用下，这个粒子偏转的方向是（ ）
A．向北 B．向南 C．向东 D．向西
8． 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
9． 甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分；示波器是利用电场使电子偏转（偏转电极），显像管是利用磁场使电子偏转（偏转线圈）。关于电子束从电子枪射出后到打在荧光屏上点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电子通过偏转电极速度发生了变化，乙图中电子通过偏转线圈速度没有变化
B．电子在通过两种装置的过程中运动轨迹是完全相同的
C．打在荧光屏上的电子，甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化
D．甲图中电子在偏转电极间做匀速圆周运动，乙图中电子通过偏转线圈做类平抛运动
10．如图所示，是一荧光屏，当电子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。的上方有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，为屏上一小孔，与垂直。一群质量为、电荷量为的电子，以相同的速率从处垂直于磁场方向射入磁场区域，且入射方向在与夹角为的范围内。不计电子受到的重力、阻力及相互作用力，则以下说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中运动的最短时间为
B．电子在磁场中运动的最长时间为
C．电子运动过程中距荧光屏的最大距离为
D．在荧光屏上将出现一条亮线，其长度为
二、多选题
11．下列说法中正确的是（ ）
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
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可能不为零
C．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
D．洛伦兹力对带电粒子不做功
12．如图所示，平行放置的长直导线分别通以等大反向的电流I。某带正电粒子以一定速度从两导线的正中间射入，第一次如图甲所示两平行通电导线方向，第二次如图乙所示两垂直通电导线方向。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．甲图虚线上的磁感应强度方向垂直纸面向里
B．乙图虚线上的粒子的速度方向与磁场垂直
C．甲图粒子将向上偏转，且速度大小保持不变
D．乙图粒子做直线运动，且速度先增大后减小
13．如图，在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直bc边射出，下列说法正确的是（ ）
A．磁场区域的最小面积为L2
B．离子在磁场中做圆周运动的半径为L
C．磁场区域的最大面积为L2
D．离子在磁场中运动的最长时间为
14．如图，竖直面内有足够长的两根导线A、B水平平行放置，两导线中通有大小相同、方向相反的电流I。两导线正中间固定一根与导线平行的绝缘粗糙细杆，杆上套有一带正电的小球（小球中空部分尺寸略大于细杆直径），且小球具有向右的初速度v0，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两根导线相互排斥 B．细杆各处的磁感应强度方向均竖直向上
C．细杆上不同位置处的磁感应强度大小不相等 D．小球可能做匀速直线运动
15．如图所示，薄铅板两侧存在磁感应强度大小为B、方向相反的两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感线平行于薄铅板，一个质量为m、电荷量为q的粒子，从薄铅板上a点开始以一定的速度，垂直于薄铅板在Ⅰ区域开始运动，经过一段时间，从b点穿透薄铅板进入Ⅱ区域，在Ⅱ区域运动一段时间之后打在薄铅板上c点不再运动。已知a、b间距离为L，b、c间距离为，则（ ）
A．粒子带正电
B．粒子从a点运动到c点的时间为
C．若粒子穿过薄铅板时损耗的能量的更少，那么将会更早再次到达薄铅板
D．粒子在Ⅰ区域的速度大小为
三、解答题
16．如图，一段横截面积为、长为的直导线，单位体积内有个自由电子，电子电量为.该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为。将导线放置在磁感应强度为的匀强磁场中，且电流方向与垂直。导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为。
（1）求时间内通过导体横截面的电流；
（2）推导。
17．如图所示，电子由阴极向阳极运动（向右运动）过程中向下发生了偏转，试问：
（1）什么力使电子偏转？该力的方向如何？
（2）电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第2节洛伦兹力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A A C B D C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC BC AD BD
三、解答题
16．（1）；（2）每个自由电子所受的洛伦兹力
设导体中共有个自由电子
导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和
由安培力公式，有
得
17．（1）洛伦兹力；向下；（2）磁场方向向里；电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则
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