人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷
一、选择题
1．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是( )
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功
C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上
D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用
2．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是( )
A．粒子带负电，向下运动 B．粒子带负电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动 D．粒子带正电，向右运动
3．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )
A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
4．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子不可能沿水平方向向右做直线运动的是( )
A． B．
C． D．
5．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )
A．小球的速度相同 B．丝线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同
6．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
7．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，所加匀强电场的方向为( )
A．沿＋y方向 B．沿－y方向
C．沿－x方向 D．因不知粒子的正负，无法确定
8．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率与未加磁场时相比( )
A．变大 B．变小
C．不变 D．条件不足，无法判断
9．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则下列结论正确的是( )
A．x1C．v1＞v2 D．v1＝v2
10．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环一个水平向右的瞬时速度，则滑环在杆上的运动情况不可能是( )
A．始终做匀速运动
B．先做减速运动，最后静止在杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
11．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度v，则( )
A． 若v0＞，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
B．若v0＞ ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度vC．若v0< ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
D．若v0< ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v12．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由下落，则( )
A．A端先着地 B．B端先着地
C．两端同时着地 D．以上说法均不正确
13．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物体，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动 ，在加速运动阶段( )
A．a、b一起运动的加速度减小 B．a、b一起运动的加速度增大
C．a、b物块间的摩擦力减小 D．a、b物块间的摩擦力增大
14．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使 其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是( )
A．始终做匀速运动
B．开始做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
二、填空题
15．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是 ，磁感应强度大小为 特。(粒子所受重力忽略不计)
16．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两极板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子体的速度v为 ，a是电源的 (正、负极).
17．（人教版物理高二选修3-1 3.4通电导线在磁场中受到的力同步检测卷）在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝ ，该段导线所受的安培力为F＝ 。
18．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）带电粒子A的质量为m，电量为q。带电粒子B的质量为4m，电量为2q。两个粒子分别以相同速度垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计带电粒子的重力）。则两粒子做圆周运动的半径之比R a∶Rb＝ ，周期之比T a∶Tb＝ 。
19．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是 ．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将 (填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转。
三、计算
20．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）一初速度为零的质子，经过电压为1 880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T的匀强磁场中，质子受到的洛伦兹力多大？(质子质量m＝1.67×10－27kg)
21．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面．求：(取g＝10 m/s2)
（1） 小滑块带何种电荷？
（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？
（3）该斜面的长度至少多长？
22．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：
（1）磁场的方向应该垂直纸面向里还是向外？
（2）速度为多大的电子才能通过小S
23．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电量为＋q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较 小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：
（1）匀强电场的方向和强度；
（2）磁场的方向和磁感应强度．
（3）小球到达轨道的末端点D后，将做什么运动？
24．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m，带电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中不受到洛伦兹力，A错误；
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功，B说法错误；
C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上，错误；
D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用，正确；
故选D
【分析】电荷在电场中一定受电场力，电荷需要以一定速度进入磁场，且速度与磁场有一定的角度才会受到洛伦兹力。
2．【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】据左手定则，让磁感线穿过掌心，拇指指向F的方向，可判断出四指向上，这样存在两种可能：粒子带正电向上运动或粒子带负电向下运动，故A正确，B、C、D错误。
故选A
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
3．【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】利用右手定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里，再根据左手定则判定电子将向右偏转，由于洛伦兹力不做功，电子速率不变。
故选A
【分析】先用右手定则判断通电直导线的磁场，利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
4．【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子必受与电场反向的电场力，当其运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，当其运动方向与磁场垂直时必受与磁场垂直的洛伦兹力．电子做直线运动合力可能为零，若不为零则必与速度共线．由此可判知，B、C、D均可能，故选A
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，负电荷所受电场力与电场强度方向相反。
5．【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电小球受到的洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，所以只有重力做功，故两次经过O点时速度大小不变，方向相反，A错误；
小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次过O点时洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，B、C错误；
向心加速度 ，速率不变，所以向心加速度相同，D正确。
故选D
【分析】洛伦兹力不做功，利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
6．【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子沿x轴正方向运动，则电流沿x轴负方向；要使电子偏向z轴负方向，则电子所受洛伦兹力或电场力应沿z轴负方向；由此可知磁场方向沿y轴正方向或电场方向沿z轴正方向
故选B
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，电子所受电场力与电场强度方向相反。
7．【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】若粒子带正电，由左手定则可知洛伦兹力方向沿y轴的正方向，要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，电场力与洛伦兹力一定等大、反向，则电场方向应沿y轴的负方向；若粒子带负电，同理可知电场方向仍沿y轴的负方向。
故选B
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，根据洛伦兹力和电场力平衡判断电场力方向。
8．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用；左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】加上匀强磁场后，物体向下运动时受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力，物体对斜面的压力变大，所受摩擦力变大，克服摩擦力做功增加，由动能定理知，加上磁场后，物体到达斜面底端时的动能变小，故速度变小。
故选B
【分析】先利用左手定则判断洛伦兹力的方向，洛伦兹力垂直斜面向下，所以摩擦力增大，利用动能定理可判断物体到斜面底端的速率变小。
9．【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】小球离开桌面具有水平速度，无磁场时做平抛运动，水平射程x2＝v0t2，下落高度h＝gt；
有磁场时小球除受重力外还受到洛伦兹力的作用，而洛伦兹力时刻与速度方向垂直，因此小球在水平方向具有加速度，在水平方向将做变加速运动，而竖直方向加速度 a (F为洛伦兹力在竖直方向的分量)，所以a＜g，因此下落h高度用的时间t1＞t2，B选项错误；
又因为水平方向的位移x1＞x2，所以A错误；
因为洛伦兹力不做功，只有重力做功，故机械能守恒，所以v1＝v2，D选项正确，C错误
故选D
【分析】本题考查平抛运动的应用，洛伦兹力不做功的特点。
10．【答案】C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电滑环向右运动所受洛伦兹力的方向向上，由洛伦兹力f=qvB可知其大小与滑环的初速度大小有关。由于滑环的初速度大小未知，所以洛伦兹力与滑环的重力可能出现三种不同的关系，当f=G时，滑环做匀速运动；fG时，先做减速运动，最后做匀速运动。
故选C
【分析】洛伦兹力的大小不同时，结合牛顿第二定律可判断滑环的运动情况。
11．【答案】B,C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】不计电子的重力，电子受到向上的电场力qE和向下的洛伦兹力qv0B，当v0＞ ，即qv0B＞qE时，电子将向下偏，轨迹为Ⅱ，电场力做负功，洛伦兹力不做功，射出场区时，速度v＜v0；
当v0＜ 时，电子向上偏，轨迹为Ⅰ，电场力做正功，射出场区时，速度v＞v0；当v0＝ 时，电子将沿直线水平向右飞出。故B、C正确。
故选BC
【分析】不计电子的重力，电子受到向上的电场力qE和向下的洛伦兹力qv0B，根据电场力和洛伦兹力大小判断其运动方向。
12．【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】AB棒中自由电子随棒一起下落，有向下的速度，并受到向左的洛伦兹力，故自由电子往左端集中，因此A端带负电，B端带正电．A端受到向上静电力，B端受到向下静电力，B 端先着地．
故选B
【分析】本题考查电场力和洛伦兹力的综合应用。
13．【答案】A,C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】以a为研究对象，a向左加速，受洛伦兹力方向向下，对b的压力增大；以a、b整体为研究对象，分析整体受的合外力，b对 地面压力增大，b受的摩擦力增大，整体合外力减小，加速度减小； a、b对a的摩擦力是a的合外力a的加速度减小，a的合外力减小，a、b间的摩擦力减小。
故选AC
【分析】正确选取研究对象是本题关键。
14．【答案】A,B,D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关。由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系：
①当洛伦兹力等于重力时，则滑环做匀速运动；
②当洛伦兹力小于重力时，滑环将做减速运动，最后停在杆上；
③当洛伦兹力开始时大于重力时，滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小，滑环与杆之间挤压力将逐渐减小，因而滑环所受的摩擦力减小，当挤压力为零时，摩擦力为零，滑环做匀速运动。
故选ABD
【分析】带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关。由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系，据此判断滑环运动情况。
15．【答案】垂直纸面向外；0.3
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】根据带电粒子作匀速直线运动，处于平衡状态，则有电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，则有：qE=Bqv；
解得：B=0.3T；
由平衡条件可知，带正电的粒子的洛伦兹力的方向竖直向下，
由左手定则可知，磁场的方向：垂直纸面向外。
【分析】洛伦兹力左手定则，平衡状态的综合引用。
16．【答案】；正
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】离子体在磁场中受到的洛伦兹力与电场力相平衡时，输出的电压为U，则 ，故等离子体的速度 ；
由左手定则可以判断出，正离子向上极板偏转，故a是电源的正极。
【分析】根据洛伦兹力和电场力平衡求出速度，利用左手定则判断正离子运动方向，从而确定电源正负极。
17．【答案】qvB；NqvB
【知识点】安培力；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电荷的速度方向垂直磁场，根据洛伦兹力来公式可得，每个电荷受到的洛伦兹力为f=qvB，N个电荷受到的磁场力和即为导线受到的安培力，所以F=NqvB。
【分析】安培力可以看做是洛伦兹力的宏观体现。
18．【答案】1：2；1：2
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】在磁场中运动过程中，受到的洛伦兹力提供向心力，所以 ，所以半径 ，故 ， 因为
所以周期 可得
【分析】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力。
19．【答案】电子；向上
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】由阴极射线管射出的为高速电子流；电子在阳极的作用下高速向阳极运动；因磁场向外，则由左手定则可得带电粒子向上运动。
【分析】左手定则的应用，属于基础题。
20．【答案】质子在电场中加速，设末速度为v，由动能定理得
质子垂直进入磁场中，受到的洛伦兹力f＝evB
代入数据得f＝4.8×10－17N
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】在电场中由动能定理求其进入磁场的速度，利用洛伦兹力计算公式f＝evB计算洛伦兹力大小。
【点评】本题考查洛伦兹力。
21．【答案】（1）小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷；
（2）小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，所以垂直斜面方向满足：qvB＋FN－mgcos α＝0
当FN＝0时，小滑块开始脱离斜面。此时qvB=mgcos α
所以
（3）下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：mgsin α＝ma
由运动学公式得：v2＝2ax，所以解得
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】本题关键是滑块离开斜面的临界条件要找清楚，即FN＝0。
22．【答案】（1）由题意可知，平行板产生的电场强度E方向向下，使带负电的电子受到的电场力FE＝eE方向向上；若没有磁场，电子束将向上偏转。为了使电子能够穿过小孔S，所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的．根据左手定则分析得出，B的方向垂直于纸面向里；
（2）电子受到的洛伦兹力为f＝evB，当洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S。
所以evB＝eE
即 ，又 ，所以 所以v＝105 m/s
即只有速率为105 m/s的电子可以通过小孔S。
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】（1）利用左手定则判断洛伦兹力方向（2）关键是分析出当洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S，进而得出evB＝eE。
23．【答案】（1）在C点同时加上匀强电场E和匀强磁场B后，要求小球做匀速圆周运动，对轨道的压力为零，
所以由qE＝mg，故匀强电场的方向 应为竖直向上，大小
（2）小球到达C点的速度为vC，由动能定理得：－mgR＝ mv2－ mv2；
所以 。
由牛顿第二定律得： ，所以
由左手定则可知B的方向应垂直于纸面向外。
（3）小球离开D点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动。
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】重力和电场力平衡球电场强度，利用圆周运动规律求磁感应强度；小球离开D点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动。
24．【答案】小球下滑的开始阶段受力情况如图所 示：根据牛顿第二定律得mg－μFN＝ma，又因为FN＝F电－F洛＝qE－qvB，当v增大到使F洛＝F电，即 时，摩擦力F＝0，则最大加速度 当v>v1时，小球受力情况如图所示：由牛顿第二定律有：mg－μFN＝ma，因为FN＝F洛－qE，F洛＝qvB所以当v大到使摩擦力F＝mg时，a＝0，此时v达到最大值，即：mg＝μ(qvmaxB－qE)，所以最大速度
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】本题对棒的受力分析至关重要，分析清楚受力情况是本题的关键之处。
1 / 1人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷
一、选择题
1．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是( )
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功
C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上
D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用
【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中不受到洛伦兹力，A错误；
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功，B说法错误；
C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上，错误；
D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用，正确；
故选D
【分析】电荷在电场中一定受电场力，电荷需要以一定速度进入磁场，且速度与磁场有一定的角度才会受到洛伦兹力。
2．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是( )
A．粒子带负电，向下运动 B．粒子带负电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动 D．粒子带正电，向右运动
【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】据左手定则，让磁感线穿过掌心，拇指指向F的方向，可判断出四指向上，这样存在两种可能：粒子带正电向上运动或粒子带负电向下运动，故A正确，B、C、D错误。
故选A
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
3．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )
A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】利用右手定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里，再根据左手定则判定电子将向右偏转，由于洛伦兹力不做功，电子速率不变。
故选A
【分析】先用右手定则判断通电直导线的磁场，利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
4．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子不可能沿水平方向向右做直线运动的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子必受与电场反向的电场力，当其运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，当其运动方向与磁场垂直时必受与磁场垂直的洛伦兹力．电子做直线运动合力可能为零，若不为零则必与速度共线．由此可判知，B、C、D均可能，故选A
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，负电荷所受电场力与电场强度方向相反。
5．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )
A．小球的速度相同 B．丝线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同
【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电小球受到的洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，所以只有重力做功，故两次经过O点时速度大小不变，方向相反，A错误；
小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次过O点时洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，B、C错误；
向心加速度 ，速率不变，所以向心加速度相同，D正确。
故选D
【分析】洛伦兹力不做功，利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向。
6．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子沿x轴正方向运动，则电流沿x轴负方向；要使电子偏向z轴负方向，则电子所受洛伦兹力或电场力应沿z轴负方向；由此可知磁场方向沿y轴正方向或电场方向沿z轴正方向
故选B
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，电子所受电场力与电场强度方向相反。
7．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，所加匀强电场的方向为( )
A．沿＋y方向 B．沿－y方向
C．沿－x方向 D．因不知粒子的正负，无法确定
【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】若粒子带正电，由左手定则可知洛伦兹力方向沿y轴的正方向，要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，电场力与洛伦兹力一定等大、反向，则电场方向应沿y轴的负方向；若粒子带负电，同理可知电场方向仍沿y轴的负方向。
故选B
【分析】利用左手定则判断洛伦兹力的方法：让磁感线穿过掌心，四指指向正电荷运动方向，拇指所指方向为洛伦兹力F的方向，根据洛伦兹力和电场力平衡判断电场力方向。
8．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率与未加磁场时相比( )
A．变大 B．变小
C．不变 D．条件不足，无法判断
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用；左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】加上匀强磁场后，物体向下运动时受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力，物体对斜面的压力变大，所受摩擦力变大，克服摩擦力做功增加，由动能定理知，加上磁场后，物体到达斜面底端时的动能变小，故速度变小。
故选B
【分析】先利用左手定则判断洛伦兹力的方向，洛伦兹力垂直斜面向下，所以摩擦力增大，利用动能定理可判断物体到斜面底端的速率变小。
9．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度大小为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度大小为v2.则下列结论正确的是( )
A．x1C．v1＞v2 D．v1＝v2
【答案】D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】小球离开桌面具有水平速度，无磁场时做平抛运动，水平射程x2＝v0t2，下落高度h＝gt；
有磁场时小球除受重力外还受到洛伦兹力的作用，而洛伦兹力时刻与速度方向垂直，因此小球在水平方向具有加速度，在水平方向将做变加速运动，而竖直方向加速度 a (F为洛伦兹力在竖直方向的分量)，所以a＜g，因此下落h高度用的时间t1＞t2，B选项错误；
又因为水平方向的位移x1＞x2，所以A错误；
因为洛伦兹力不做功，只有重力做功，故机械能守恒，所以v1＝v2，D选项正确，C错误
故选D
【分析】本题考查平抛运动的应用，洛伦兹力不做功的特点。
10．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环一个水平向右的瞬时速度，则滑环在杆上的运动情况不可能是( )
A．始终做匀速运动
B．先做减速运动，最后静止在杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
【答案】C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电滑环向右运动所受洛伦兹力的方向向上，由洛伦兹力f=qvB可知其大小与滑环的初速度大小有关。由于滑环的初速度大小未知，所以洛伦兹力与滑环的重力可能出现三种不同的关系，当f=G时，滑环做匀速运动；fG时，先做减速运动，最后做匀速运动。
故选C
【分析】洛伦兹力的大小不同时，结合牛顿第二定律可判断滑环的运动情况。
11．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度v，则( )
A． 若v0＞，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
B．若v0＞ ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度vC．若v0< ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
D．若v0< ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v【答案】B,C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】不计电子的重力，电子受到向上的电场力qE和向下的洛伦兹力qv0B，当v0＞ ，即qv0B＞qE时，电子将向下偏，轨迹为Ⅱ，电场力做负功，洛伦兹力不做功，射出场区时，速度v＜v0；
当v0＜ 时，电子向上偏，轨迹为Ⅰ，电场力做正功，射出场区时，速度v＞v0；当v0＝ 时，电子将沿直线水平向右飞出。故B、C正确。
故选BC
【分析】不计电子的重力，电子受到向上的电场力qE和向下的洛伦兹力qv0B，根据电场力和洛伦兹力大小判断其运动方向。
12．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由下落，则( )
A．A端先着地 B．B端先着地
C．两端同时着地 D．以上说法均不正确
【答案】B
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】AB棒中自由电子随棒一起下落，有向下的速度，并受到向左的洛伦兹力，故自由电子往左端集中，因此A端带负电，B端带正电．A端受到向上静电力，B端受到向下静电力，B 端先着地．
故选B
【分析】本题考查电场力和洛伦兹力的综合应用。
13．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物体，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动 ，在加速运动阶段( )
A．a、b一起运动的加速度减小 B．a、b一起运动的加速度增大
C．a、b物块间的摩擦力减小 D．a、b物块间的摩擦力增大
【答案】A,C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】以a为研究对象，a向左加速，受洛伦兹力方向向下，对b的压力增大；以a、b整体为研究对象，分析整体受的合外力，b对 地面压力增大，b受的摩擦力增大，整体合外力减小，加速度减小； a、b对a的摩擦力是a的合外力a的加速度减小，a的合外力减小，a、b间的摩擦力减小。
故选AC
【分析】正确选取研究对象是本题关键。
14．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使 其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是( )
A．始终做匀速运动
B．开始做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动
D．先做减速运动，最后做匀速运动
【答案】A,B,D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关。由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系：
①当洛伦兹力等于重力时，则滑环做匀速运动；
②当洛伦兹力小于重力时，滑环将做减速运动，最后停在杆上；
③当洛伦兹力开始时大于重力时，滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小，滑环与杆之间挤压力将逐渐减小，因而滑环所受的摩擦力减小，当挤压力为零时，摩擦力为零，滑环做匀速运动。
故选ABD
【分析】带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有关。由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系，据此判断滑环运动情况。
二、填空题
15．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是 ，磁感应强度大小为 特。(粒子所受重力忽略不计)
【答案】垂直纸面向外；0.3
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】根据带电粒子作匀速直线运动，处于平衡状态，则有电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，则有：qE=Bqv；
解得：B=0.3T；
由平衡条件可知，带正电的粒子的洛伦兹力的方向竖直向下，
由左手定则可知，磁场的方向：垂直纸面向外。
【分析】洛伦兹力左手定则，平衡状态的综合引用。
16．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两极板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子体的速度v为 ，a是电源的 (正、负极).
【答案】；正
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】离子体在磁场中受到的洛伦兹力与电场力相平衡时，输出的电压为U，则 ，故等离子体的速度 ；
由左手定则可以判断出，正离子向上极板偏转，故a是电源的正极。
【分析】根据洛伦兹力和电场力平衡求出速度，利用左手定则判断正离子运动方向，从而确定电源正负极。
17．（人教版物理高二选修3-1 3.4通电导线在磁场中受到的力同步检测卷）在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝ ，该段导线所受的安培力为F＝ 。
【答案】qvB；NqvB
【知识点】安培力；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电荷的速度方向垂直磁场，根据洛伦兹力来公式可得，每个电荷受到的洛伦兹力为f=qvB，N个电荷受到的磁场力和即为导线受到的安培力，所以F=NqvB。
【分析】安培力可以看做是洛伦兹力的宏观体现。
18．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）带电粒子A的质量为m，电量为q。带电粒子B的质量为4m，电量为2q。两个粒子分别以相同速度垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计带电粒子的重力）。则两粒子做圆周运动的半径之比R a∶Rb＝ ，周期之比T a∶Tb＝ 。
【答案】1：2；1：2
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】在磁场中运动过程中，受到的洛伦兹力提供向心力，所以 ，所以半径 ，故 ， 因为
所以周期 可得
【分析】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力。
19．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是 ．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将 (填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转。
【答案】电子；向上
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】由阴极射线管射出的为高速电子流；电子在阳极的作用下高速向阳极运动；因磁场向外，则由左手定则可得带电粒子向上运动。
【分析】左手定则的应用，属于基础题。
三、计算
20．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）一初速度为零的质子，经过电压为1 880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T的匀强磁场中，质子受到的洛伦兹力多大？(质子质量m＝1.67×10－27kg)
【答案】质子在电场中加速，设末速度为v，由动能定理得
质子垂直进入磁场中，受到的洛伦兹力f＝evB
代入数据得f＝4.8×10－17N
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】在电场中由动能定理求其进入磁场的速度，利用洛伦兹力计算公式f＝evB计算洛伦兹力大小。
【点评】本题考查洛伦兹力。
21．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面．求：(取g＝10 m/s2)
（1） 小滑块带何种电荷？
（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？
（3）该斜面的长度至少多长？
【答案】（1）小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷；
（2）小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，所以垂直斜面方向满足：qvB＋FN－mgcos α＝0
当FN＝0时，小滑块开始脱离斜面。此时qvB=mgcos α
所以
（3）下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：mgsin α＝ma
由运动学公式得：v2＝2ax，所以解得
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】本题关键是滑块离开斜面的临界条件要找清楚，即FN＝0。
22．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：
（1）磁场的方向应该垂直纸面向里还是向外？
（2）速度为多大的电子才能通过小S
【答案】（1）由题意可知，平行板产生的电场强度E方向向下，使带负电的电子受到的电场力FE＝eE方向向上；若没有磁场，电子束将向上偏转。为了使电子能够穿过小孔S，所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的．根据左手定则分析得出，B的方向垂直于纸面向里；
（2）电子受到的洛伦兹力为f＝evB，当洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S。
所以evB＝eE
即 ，又 ，所以 所以v＝105 m/s
即只有速率为105 m/s的电子可以通过小孔S。
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】（1）利用左手定则判断洛伦兹力方向（2）关键是分析出当洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S，进而得出evB＝eE。
23．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电量为＋q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较 小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点，此时轨道弹力为零，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：
（1）匀强电场的方向和强度；
（2）磁场的方向和磁感应强度．
（3）小球到达轨道的末端点D后，将做什么运动？
【答案】（1）在C点同时加上匀强电场E和匀强磁场B后，要求小球做匀速圆周运动，对轨道的压力为零，
所以由qE＝mg，故匀强电场的方向 应为竖直向上，大小
（2）小球到达C点的速度为vC，由动能定理得：－mgR＝ mv2－ mv2；
所以 。
由牛顿第二定律得： ，所以
由左手定则可知B的方向应垂直于纸面向外。
（3）小球离开D点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动。
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】重力和电场力平衡球电场强度，利用圆周运动规律求磁感应强度；小球离开D点后，由于电场力仍与重力平衡，故小球仍然会在竖直平面内做匀速圆周运动，再次回到BCD轨道时，仍与轨道没有压力，连续做匀速圆周运动。
24．（人教版物理高二选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力同步检测卷）如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m，带电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。
【答案】小球下滑的开始阶段受力情况如图所 示：根据牛顿第二定律得mg－μFN＝ma，又因为FN＝F电－F洛＝qE－qvB，当v增大到使F洛＝F电，即 时，摩擦力F＝0，则最大加速度 当v>v1时，小球受力情况如图所示：由牛顿第二定律有：mg－μFN＝ma，因为FN＝F洛－qE，F洛＝qvB所以当v大到使摩擦力F＝mg时，a＝0，此时v达到最大值，即：mg＝μ(qvmaxB－qE)，所以最大速度
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】 【分析】本题对棒的受力分析至关重要，分析清楚受力情况是本题的关键之处。
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