A级 抓基础
1.关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是( )
A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B.电荷在电场中一定受电场力作用
C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致
D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
答案:B
2.如图所示,电子枪射出的电子束进入示波管,在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线,则示波管中的电子束将( )
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向纸外偏转
D.向纸里偏转
答案:A
3.在匀强磁场中,一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动.现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍,则该带电粒子受到的洛伦兹力( )
A.变为原来的
B.增大为原来的4倍
C.减小为原来的
D.增大为原来的2倍
答案:D
4.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( )
A.沿路径a运动
B.沿路径b运动
C.沿路径c运动
D.沿路径d运动
解析:由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D错误;由于洛伦兹力方向始终与质子运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误.
答案:B
5.一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示,在动脉血管左右两侧加有匀强磁场,上下两侧安装电极并连接电压表,设血管直径是2.0
mm,磁场的磁感应强度为0.08
T,电压表测出的电压为0.10
mV,则血流速度大小为多少(结果保留两位有效数字)?
解析:血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转,在血管壁上聚集,在血管内形成一个电场,其方向与磁场方向垂直,运动电荷受的电场力与洛伦兹力平衡时,达到了一种稳定状态,则有
q=qvB,
所以v==≈0.63
m/s.
B级 提能力
6.(多选)电子射入只存在磁场的空间区域后(不计重力)( )
A.动能不可能变化
B.速度一定变化
C.可能做匀速直线运动
D.一定做匀变速直线运动
答案:AC
7.(多选)如图所示,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心小孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度方向与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点,电子从偏转电场射出时的侧移量为Δy,M、N两板间的电压为U2,板间距离为d,板长为L.不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.下列说法正确的是( )
A.Δy与M、N板长度L成正比
B.Δy与M、N板间距离d成正比
C.若U1=U2,则一定有L≤d
D.仅增大M、N板间的电压,Δy增大
解析:在加速电场中,电子被加速,由动能定理可知,eU1=mv2,解得v=.电子在电压为U2的偏转电场中运动的过程中,水平方向上有L=vt,竖直方向上有a=,Δy=at2,联立解得电子从偏转电场射出时的侧移量Δy=,可知A、B错误,D正确;因为Δy=≤,若U1=U2,则有Δy=≤,解得L≤d,C正确.
答案:CD
8.如图甲所示,一个质量为m、电荷量为q的圆环在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于匀强磁场中(不计空气阻力),现给圆环向右初速度v0,在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示.则以下圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功W正确的是(重力加速度为g)( )
甲 乙
A.圆环带负电,B=
B.圆环带正电,B=
C.圆环带负电,W=mv
D.圆环带正电,W=mv
答案:B
9.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
答案:C
10.如图所示,质量为m、电荷量为-q的小球可在半径为R的固定半圆形光滑的绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动,磁场磁感应强度B垂直于轨道平面,小球在M、N处速度为零.若小球对轨道最低点的最小压力为零,那么磁感应强度B为多大?小球对轨道最低点的最大压力为多大(已知重力加速度为g)?
解析:小球从M处由静止滑下,到最低点的速度为v,由动能定理(或机械能守恒定律)有
mgR=mv2①
在最低点处,由向心力公式有
f洛-mg=m②
其中f洛=Bqv
将①式代入②式得
B=
小球从N点由静止滑下,到最低点对轨道压力最大,由动能定理(或机械能守恒定律)有
mgR=mv2③
F-f洛-mg=m④
由②③④式解得F=6mg
由牛顿第三定律可知,小球对轨道最低点的最大压力为F′=6mg.(共46张PPT)
第三章
磁场
学 习 目 标
重 点 难 点
1.知道什么是洛伦兹力,了解洛伦兹力公式的推导过程.
2.了解电视显像管的基本构造和工作原理.
3.掌握运用左手定则判断洛伦兹力的方向.
4.会用公式求解洛伦兹力.
重点
1.掌握运用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2.会用公式求解洛伦兹力.
难点
1.会用公式求解洛伦兹力.
2.了解电视显像管的基本构造和工作原理.
比较项目
洛伦兹力
电场力
作用条件
仅在运动电荷的速度方向与B不平行时,运动电荷才受到洛伦兹力
带电粒子只要处在电场中,就一定受到电场力
教材提炼自主学习
重难拓展升华巧练
合作探究
提升归纳
对点训练
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课
结
洛伦兹力的方向左手定
般公式
洛伦兹力-洛伦兹力的大小
特例
洛伦兹力的应用
视显像管构造、工作原理