课件12张PPT。通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向的判断 带电粒子在磁场中的运动 课件41张PPT。会动的导线 通电导线 相互垂直 手心 四指 拇指 磁感应强度 电流大小 导线长度 BIl 会动的线圈和电动机 安培力 磁电式 安培 垂直 电流 安培力方向的判定 安培力大小的计算 探究电动机的工作原理 课时作业（八）课件38张PPT。洛伦兹力 运动电荷 穿入 正电荷 负电荷 洛伦兹力 qvB 0 电子的发现 汤姆孙 X射线 物质放射性 极光 磁极 光辐射 极光 洛伦兹力与安培力的区别与联系 带电粒子在匀强磁场中的运动 课时作业（九）课件39张PPT。磁偏转与显像管 电子枪 荧光屏 电子束 发光 扫描 洛伦兹力 水平 竖直 图像信息 位置 拍摄 磁偏转与磁流体发电机 等离子源 磁极 洛伦兹力 闭合 磁偏转与回旋加速器 高频交流 相同 磁流体发电机的工作原理 回旋加速器 课时作业（十）综合检测(三)
第3章 打开电磁学的大门
(分值：100分 时间：60分钟)
一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)
1．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．其中电动机依据的物理原理是( )
A．磁场对电流的作用 B．磁铁间的相互作用
C．惯性定律 D．万有引力定律
【解析】 电动机依据的物理原理是磁场对电流的作用．
【答案】 A
2．关于洛伦兹力的特点下列说法正确的是( )
A．洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向
B．洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力
C．当电荷运动方向和磁场方向相同或相反的时候，电荷不受洛伦兹力
D．只要电荷放在磁场中，就一定受到洛伦兹力
【解析】 静止的电荷在磁场中不受洛伦兹力，当电荷运动方向与磁场方向平行时，也不受洛伦兹力，故只有D错误．
【答案】 ABC
3．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )
A．竖直向下沿直线射向地面
B．相对于预定地点，稍向东偏转
C．相对于预定地点，稍向西偏转
D．相对于预定地点，稍向北偏转
【解析】 地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电．根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东．
【答案】 B
4．如图1所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v，则( )
图1
A．a先回到出发点
B．b先回到出发点
C．a、b同时回到出发点
D．不能确定
【解析】 由T＝可知电子运动周期与速度无关，故C正确．
【答案】 C
5．关于回旋加速器，下列说法正确的是( )
A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的
B．回旋加速器使粒子获得的最大动能与加速电压成正比
C．回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的
D．带电粒子在回旋加速器中不断被加速，因而它做圆周运动一周所用的时间越来越短
【解析】 回旋加速器是利用电场加速，磁场偏转的，粒子在磁场中运动的时间与运动速度的大小无关，由R＝得vm＝所以 Ekm＝mv＝，即粒子获得的最大动能与加速电压无关，故只有C正确．
【答案】 C
6．如图2所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时( )
图2
A．悬线上的拉力将变大
B．悬线上的拉力将不变
C．磁铁对水平桌面的压力将变大
D．磁铁对水平桌面的压力将不变
【解析】 如图所示，画出一条通过导线所在处的磁感线，磁场方向水平向左，由左手定则知，导线受安培力方向竖直向上，所以悬线的拉力将变小，A、B均错；根据牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，C对D错．
【答案】 C
7．如图3所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时是线上有拉力．为了使拉力等于零，可以( )
图3
A．适当减小磁感应强度
B．使磁场反向
C．适当增大电流强度
D．使电流反向
【解析】 由左手定则可知棒MN所受安培力方向竖直向上，此时线上有拉力说明安培力大小小于棒的重力，要使拉力等于零，必须保持安培力的方向不变，增大安培力的大小，所以只有C可能．
【答案】 C
8．一长方形金属块放在匀强磁场中，将金属块通以电流，磁场方向和电流方向如图4所示，则在金属块两表面M、N上 ( )
图4
A．M集聚了电子 B．M集聚了正电荷
C．N集聚了电子 D．N集聚了正电荷
【解析】 在金属中自由电子的定向移动形成电流，所以图中的电流可以看成是相反方向运动的电子流，由左手定则可知电子受洛伦兹力向上，所以M面上聚集了电子．
【答案】 AD
二、非选择题(本题共4个小题，共52分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．)
9．(10分)通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图5所示的电流时，通电直导线A受到水平向________的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向________．
图5
【解析】 由图可知，直导线A位于导线环B产生的垂直向里的磁场中，根据左手定则，可判断导线A受到的安培力方向向右．当A、B中的电流方向改变时，A导线处于导线B产生的垂直向外的磁场中，同时导线A的电流方向改变，依据左手定则可以判定，A受安培力仍水平向右．
【答案】 右 右
10．(10分)如图6所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直纸面向外，在纸面内放置长L＝0.5 m的直导线ab，当通以I＝2 A的电流(b→a)时，导线受到的安培力大小为__________，方向为________．
图6
【解析】 由安培力F＝BIL得：F＝0.5×2×0.5 N＝0.5 N；再由左手定则可确定方向是垂直导线ab、磁场方向向右．
【答案】 0.5 N 垂直导线和磁场方向向右
11．(16分)一初速度为v的带电粒子，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是m，电量是q，求带电粒子所受的洛伦兹力和轨道半径的大小．
【解析】 因为B与v垂直，所以带电粒子所受的洛伦兹力F＝qvB
由洛伦兹力提供向心力，则qvB＝m
所以r＝.
【答案】 见解析
12．(16分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图7所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)，若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)
图7
【解析】 由于弹体做匀加速直线运动，由运动学公式v2＝2as
得a＝＝m/s2＝5×105 m/s2
由牛顿第二定律得F安＝ma
得F安＝2.2×10－3×5×105N＝1.1×103N
由安培力公式F安＝BIl
得B＝＝T＝55 T.
【答案】 55 T
1．如图3－3－10所示是阴极射线管的示意图，接通电源后，会有电子从阴极K射向阳极A，并在荧光屏上形成一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下偏转，下列措施中可行的是( )
图3－3－10
A．加一方向平行纸面向上的磁场
B．加一方向平行纸面向下的磁场
C．加一方向垂直纸面向里的磁场
D．加一方向垂直纸面向外的磁场
【解析】 要使荧光屏上的亮线向下偏转，就是使电子向下偏转，由左手定则由于电子带负电，所以四指应指向左，拇指指向下，可得手心朝外，即应加一方向垂直纸面向里的磁场．
【答案】 C
2．显像管是电视机中的一个重要元件，如图3－3－11所示为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心黑点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外．当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )
图3－3－11
A．向左偏转 B．向上偏转
C．不偏转 D．向下偏转
【解析】 偏转线圈北极在右，南极在左，磁场方向向左，用左手定则，四指指向电子运动的反方向即可判断．
【答案】 B
3．在回旋加速器中，带电粒子在D形金属盒内经过半个圆周所需时间t与下列哪些物理量无关( )
A．带电粒子的质量和电荷量
B．带电粒子的速度
C．加速器的磁感应强度
D．带电粒子运动的轨道半径
【解析】 周期T＝，只与m、q、B三个物理量有关，所以B、D正确．
【答案】 BD
4. 如图3－3－12所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场作用，则( )
图3－3－12
A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
【解析】 由左手定则判断，电子向右侧偏转．
【答案】 D
5．显像管的结构如图3－3－13所示，电子枪是由安装在真空玻璃管内的一个阴极、一个阳极而组成的，阴极接高压电源的负极，阳极接正极．从阴极产生的电子，在两极之间的电场力的作用下从阴极加速飞向阳极，并从阳极射进由偏转线圈产生的磁场内，电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向( )
图3－3－13
A．垂直纸面向外 B．竖直向上
C．垂直纸面向内 D．竖直向下
【解析】 由图知，电子束受到的洛伦兹力方向向上，电子带负电，应用左手定则时注意四指的指向应该是电子运动的反方向，所以由左手定则可判定，磁场方向垂直纸面向外．
【答案】 A
6．在回旋加速器中，下列说法正确的是( )
A．电场用来加速带电粒子，磁场使带电粒子偏转
B．电场和磁场同时用来加速带电粒子
C．在确定的交流电压下，回旋加速器D形金属盒的半径越大，同一带电粒子获得的动能就越大
D．同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压有关，而与交流电的频率无关
【解析】 回旋加速器中，电场使带电粒子加速，磁场只使带电粒子偏转，故A对，B错，同一粒子获得的最大动能取决于回旋半径，与交流电压、频率均无关，故C对，D错．
【答案】 AC
7．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图3－3－14所示，若小球运动到A点时，绳子突然断开后，不可能的运动情况是
( )
图3－3－14
A．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变
B．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小
C．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变
D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小
【解析】 如果小球带正电，当绳子上的拉力为零时，绳子断开后小球仍做逆时针匀速圆周运动，且半径不变，当绳子上的拉力不为零时，绳子断开后小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径会变大．如果小球带负电，绳子断开后小球做顺时针匀速圆周运动，半径可能不变，可能变大，也可能减小．综上所述可知选B.
【答案】 B
8．如图3－3－15所示，一带负电的粒子从上向下射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场并存的区域，磁感应强度为B，若使该粒子做匀速运动，电场强度方向应(不计重力)( )
图3－3－15
A．与磁场方向平行且向里
B．与磁场方向平行且向外
C．与磁场方向垂直且向左
D．与磁场方向垂直且向右
【解析】 由左手定则可知，此粒子所受洛伦兹力方向水平向左，要使粒子做匀速运动，粒子所受电场力应向右，由于粒子带负电，故电场强度方向与磁场方向垂直且向左．
【答案】 C
9．如图3－3－16所示，连接平行金属板P1和P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行，CD和GH均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段将受到力的作用( )
图3－3－16
A．等离子体从右方射入时，CD受力方向背离GH
B．等离子体从右方射入时，CD受力方向指向GH
C．等离子体从左方射入时，CD受力方向背离GH
D．等离子体从左方射入时，CD受力方向指向GH
【解析】 等离子体从右方射入时，P2接收正离子，两导线中电流方向相反而排斥；等离子体从左方射入，P1接收正离子，两导线中电流方向因为相同而吸引，故选项A、D正确．
【答案】 AD
10．如图3－3－17所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，则三个油滴中________最重，________最轻．
图3－3－17
【解析】 由a静止知，三个球带的是负电，再由左手定则和物体的平衡条件对a球有Ga＝qE，对b球有Gb＋qvbB＝qE，对c球有Gc＝qE＋qvcB，比较以上三式知最重的是c球，最轻的是b球．
【答案】 c b
11．回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒间的加速电压为U＝2×104V.静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R＝1 m．若磁场的磁感应强度B＝1.5 T，问：质子最初进入D形盒的动能多大？质子经回旋加速器得到的最大动能多大？(已知质子的质量m＝1.67×10－27kg，电荷量q＝1.6×10－19C)
【解析】 质子从静止加速进入D形盒时的动能
Ek＝qU＝1.6×10－19×2×104J＝3.2×10－15J，
当半径达最大时，动能最大．
由Rm＝得vm＝，最大动能
Ekm＝mv＝
＝J≈1.72×10－11J.
【答案】 3.2×10－15J 1.72×10－11J
1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比
B．由B＝可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场
C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D．磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向
【解析】 磁场中某点的磁感应强度B是客现存在的，与是否放通电导线，通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．
【答案】 D
2．在如图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
【解析】 由左手定则判断可知C正确．
【答案】 C
3．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )
【解析】 A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错．B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错．C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错．D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D对．
【答案】 D
4．如图3－1－9所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用F表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较( )
图3－1－9
A．FN减小，F＝0 B．FN减小，F≠0
C．FN增大，F＝0 D．FN增大，F≠0
【解析】 如右图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左．由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．
【答案】 C
5．关于磁电式电流计，下列说法正确的是( )
A．电流计的工作原理是安培力对通电线框的转动作用
B．电流计的工作原理是安培力对通电线框的加速作用
C．电流计指针偏转的角度与所通电流的大小成正比
D．电流计指针偏转的角度与所通电流的大小成反比
【解析】 电流计的工作原理是通电线圈在磁场中受到安培力的作用，并产生转动．电流越大，线框受到的安培力越大，指针偏转角度越大，故A、C正确，B、D不正确．
【答案】 AC
6．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，ab与MN平行，电流方向如图3－1－10所示．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是( )
图3－1－10
A．线框有两条边所受的安培力方向相同
B．线框有两条边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力的合力朝左
D．cd边不受安培力的作用
【解析】
先判定导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里如图所示，且离导线MN越近，磁场越强；越远，磁场越弱，由此可判定bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反，ab边所受安培力比cd边大，即Fab>Fcd，方向相反，由此可判定线框所受安培力的合力向左．故B、C选项正确．
【答案】 BC
7．关于磁场对通电直导线的作用力，下列说法中正确的是( )
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，等于零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的方向既垂直磁场方向，又垂直电流方向
D．通电直导线跟磁场方向不垂直时没有作用力
【解析】 磁场对通电直导线的作用力的方向既垂直磁场方向，又垂直电流方向，故C对；当I∥B时，F安＝0，此时最小，故A对；当I⊥B时，F安＝BIl，此时最大，故B对；当I与B不垂直时，0≤F安【答案】 ABC
8．如图3－1－11所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有( )
图3－1－11
A．增大磁感应强度
B．减小磁感应强度
C．增大电流
D．减小电流
【解析】 由F＝BILsin θ知，安培力大小与磁感应强度B、电流I和导体与磁场方向的夹角θ有关，且随B、I的增大而增大．
【答案】 AC
9．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3－1－12所示．过c点的导线所受安培力的方向( )
图3－1－12
A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边
【解析】 根据同向电流相互吸引知，c处电流受a、b电流的安培力分别沿ca和cb方向，这两个力大小相等，故c处导线受这两个安培力的合力向左与ab垂直．
【答案】 C
10．节日里，大街小巷，彩灯闪烁，很是好看．某校学生王亮学习了安培力后，与兴趣小组成员制作了彩灯闪烁装置．把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它与小彩灯泡、电池、开关、导线组成如图3－1－13所示电路．闭合开关后，彩灯不停地闪烁起来．请你分析一下彩灯的闪烁原理．
图3－1－13
【解析】 闭合开关后，弹簧通电彩灯亮，弹簧可看作多个同向电流圆线圈，每个圆线圈受其他线圈的安培力，相互吸引而纵向收缩、变短，下端离开水银面而断电，彩灯不亮．安培力消失，在重力作用下，弹簧下端又接触水银面通电，彩灯再亮，弹簧再收缩，如此反复下去．彩灯就能不停地闪烁起来．
【答案】 见解析
11．在磁感应强度是4.0×10－2 T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直，长8 cm的通电导线ab(如图3－1－14所示)，通电导线ab所受的安培力是1.0×10－2 N，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．
图3－1－14
【解析】 根据左手定则，可以判断导线中的电流的方向由b指向a.
利用安培力的计算公式可得：
I＝＝ A≈3.1 A.
【答案】 I≈3.1 A 方向由b指向a
12．在赤道上，地磁场可看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.50×10－4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为100 m，载有从东向西的电流50 A，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
【解析】 因电流和磁场方向垂直，所以F＝BIL
＝0.50×10－4×50×100 N
＝0.25 N
由左手定则知安培力方向向下．
【答案】 0.25 N 方向向下
1．在长直导线AB附近，有一带正电的小球由绝缘线悬挂在M点，如图3－2－6所示，当导线中有恒定电流通过时，下列说法中正确的是( )
图3－2－6
A．小球受到垂直纸面向里的磁场力
B．小球受到垂直纸面向外的磁场力
C．小球受到垂直于AB向右的磁场力
D．小球不受磁场力的作用
【解析】 因为带电小球静止，所以不受磁场力的作用．
【答案】 D
2．关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )
A．F、B、v三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v
C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v
D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
【解析】 根据左手定则，F一定垂直于B、v；但B与v不一定垂直．
【答案】 B
3．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )
A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
【解析】 通电直导线与磁场平行时，不受安培力，选项A错误．安培力方向与磁场垂直，选项D错误．洛伦兹力对带电粒子不做功，选项C错误．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，选项B正确．
【答案】 B
4．如图3－2－7为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为( )
图3－2－7
A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
【解析】 带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．
【答案】 B
5．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．速率越大，周期越大
B．速率越小，周期越大
C．速度方向与磁场方向平行
D．速度方向与磁场方向垂直
【解析】 由T＝可知，选项A、B错误．做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确．
【答案】 D
6．如图3－2－8所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，板间场强为E.两板间的空间中加匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一束电子以大小为v0的速度沿图中虚线方向射入，虚线平行于a、b板，要想电子沿虚线运动，则vo、E、B之间的关系应满足( )
图3－2－8
A．v0＝E/B B．v0＝B/E
C．v0＝E/Be D．v0＝Be/E
【解析】 要想使电子沿虚线运动，要求电子受到的电场力等于磁场力，即Eq＝Bqv0，v0＝E/B.
【答案】 A
7．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．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将( )
图3－2－9
A．向东偏转 B．向南偏转
C．向西偏转 D．向北偏转
【解析】 赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向下运动时，据左手定则可以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，A正确．
【答案】 A
8．宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是( )
A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱
B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱
C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同
D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用
【解析】 当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大，根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向不难判定，选项B正确．
【答案】 B
9．在匀强磁场B中一带电粒子做匀速圆周运动半周后又顺利进入另一磁感应强度是2B的匀强磁场中，B的方向如图3－2－10所示，下列说法正确的是
( )
图3－2－10
A．粒子速率加倍，周期减半
B．粒子的半径加倍，周期加倍
C．粒子的半径减半，周期减半
D．粒子在B中仍沿逆时针方向运动
【解析】 因洛伦兹力对带电粒子不做功，所以带电粒子进入另一磁场时速率不变，又因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB＝m，得r＝，且T＝＝由此两式可判断C正确，A错，B错．根据左手定则可判断D错．
【答案】 C
10．如图3－2－11所示，一个带正电荷的物体，从绝缘粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度大小为v，若加上垂直于纸面向外的匀强磁场，则滑到底端时
( )
图3－2－11
A．v变大 B．v变小
C．v不变 D．不能确定
【解析】 当加上匀强磁场后，物体下滑时，又多受一个洛伦兹力的作用，根据左手定则可判断其方向垂直于斜面向上，物体对斜面压力减小，从而导致摩擦力也减小，所以v变大，故选A.
【答案】 A
11．如图3－2－12所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属杆AB在正交的电场和磁场中从高h处自由下落，则________端先着地．
图3－2－12
【解析】 金属杆AB自由下落，杆中自由电子受向左的洛伦兹力而聚集于A端，B端带上等量正电荷．A端受向上的电场力，B端受向下的电场力，因此，B端先着地．
【答案】 B
12．如图3－2－13所示，一个质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在光滑的绝缘平面上，并处于匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B.为了使小球能飘离平面，该匀强磁场在纸面移动的最小速度应为多少？方向如何？
图3－2－13
【解析】 磁场运动相当于带电小球反向运动．只有洛伦兹力向上且qvB＝mg时v最小，则v＝.据安培定则，知球相对磁场水平向右运动，则磁场应水平向左运动．
【答案】 水平向左
