高中物理人教版选修1-1 自我检测 2.4 磁场对运动电荷的作用 2.5 磁性材料 Word版含解析

一、选择题
1．[多选]关于磁性材料被磁化的原因，下列说法中正确的是(　　)
A．磁性材料被磁化时，分子电流的取向完全一致
B．磁性材料被磁化时，分子电流的取向趋向一致
C．磁化越厉害，分子电流的取向趋向一致的程度越高
D．磁化前，磁性材料中几乎没有分子电流，故不显磁性
解析：磁性材料未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性；当受到外磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同。
答案：BC
2．实验室中有许多条形磁铁，平时不用时为了不减弱磁性，正确的放置应是(　　)
A．所有条形磁铁捆成一团
B．同名磁性都置于一端，捆成一团
C．异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方
D．怎么放都没有影响
解析：条形磁铁不用时，如果随便放置，会使得磁性减弱，所以应将异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方，形成闭合磁路，所以只有C项正确。
答案：C
3．如图1所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直)。其中正确的是(　　)

图1
解析：利用左手定则判断三个矢量的方向是否符合左手定则。
答案：D
4．关于钢的说法中，正确的是(　　)
A．钢的密度比铁大，所以钢比铁硬，钢是硬磁性材料
B．钢不容易生锈，所以钢是制造电磁铁的好材料
C．钢被磁化后有很强的剩磁，因此钢是制造永磁体的材料
D．钢在线圈通电时被磁化，断电时失去磁性，因此是制造电磁铁的理想材料
解析：硬磁性材料和软磁性材料，是根据磁化后剩磁的多少来分类的，而不是根据密度大小或硬度来分类，一般的钢或铁都是硬磁性材料，软铁才是软磁性材料，对于电磁铁的要求是通电时具有磁性，断电时没有(失去)磁性。所以只有选项C正确。
答案：C
5.如图2所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的是(　　)

图2
A．阴极射线管的A端应接正极
B．C端是蹄形磁铁的N极
C．无法确定磁极C的极性
D．洛伦兹力对电子做正功
解析：阴极射线管的A端应接负极，A错；电子由A→B运动，且向下偏转，由左手定则可知C端是N极，B对，C错，洛伦兹力不做功，D错。
答案：B
6．[多选]关于安培力和洛伦兹力，下面的说法中正确的是(　　)
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的
D．安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功
解析：安培力是洛伦兹力的宏观表现，其本质都是磁场对运动电荷的作用，所以A错，B对，C错。洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向，所以不做功，而安培力却可以与运动方向不垂直，所以可以做功，D对。
答案：BD
7．[多选]带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是(　　)
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力大小就相同
B．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
C．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
D．粒子只受洛伦兹力作用时的动能不变
解析：洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与其方向有关，由此判断A项错误。由左手定则可以判断B项错误，C项正确。洛伦兹力对运动电荷不做功，不改变运动电荷的动能，D项正确。
答案：CD
8．从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图3所示，那么(　　)

图3
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同
B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱
C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱、赤道附近最强
D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转
解析：垂直射向地球的宇宙射线，在地球的南、北两极处，其运动方向与地磁场的方向基本平行，所受的洛伦兹力很小，故几乎不发生偏转；而在赤道上空时，其运动方向与地磁场垂直，所受洛伦兹力最大，带电粒子的偏转程度最大。
答案：C
二、非选择题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位，或按照题目要求作答)
9.如图4所示，给出了带电粒子P的互相垂直的两个方向A、B，请填空：

图4
若粒子带正电：
(1)速度方向为A，磁场方向为B，则洛伦兹力方向为________。
(2)磁场方向为A，速度方向为B，则洛伦兹力方向为________。
(3)速度方向为A，洛伦兹力方向为B，则磁场方向为________。
若粒子带负电：
(4)速度方向为A，磁场方向为B，则洛伦兹力方向为________。
(5)速度方向为A，洛伦兹力方向为B，则磁场方向为________。
解析：在F、v、B三个量中，F一定垂直于v和B；但v、B不一定垂直。
(1)垂直于纸面向外。
(2)垂直于纸面向里。
(3)穿过纸面向里，跟纸面可以不垂直。
(4)垂直于纸面向里。
(5)穿过纸面向外，跟纸面可以不垂直。
答案：见解析
10．在垂直于纸面向外的匀强磁场B中，垂直于磁场方向向上射出三束粒子束a、b、c，偏转轨迹如图5甲所示：

图5
(1)确定三束粒子束的电性。
(2)如图乙若加的是水平向右的匀强电场E，试确定三束粒子束的电性。
解析：用左手定则不难确定题图甲所示磁场三束粒子束的电性，而换成水平向右的匀强电场时，据电场力特点可判定三束粒子束的电性。
答案：(1)a带负电，b不带电，c带正电
(2)a带负电，b不带电，c带正电