高中2 磁场对运动电荷的作用力优秀课后复习题

课时把关练

第2节 磁场对运动电荷的作用力

1. 试判断下列图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面指向纸里的是(　　)

2. 两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则刚进入磁场时两带电粒子所受洛伦兹力之比为(　　)

A．2∶1  B．1∶1  C．1∶2  D．1∶4

3. 如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖．云雾室中磁场方向可能是(　　)

第3题图

A．垂直纸面向外   B．垂直纸面向里

C．沿纸面向上   D．沿纸面向下

4. [多选]如图所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计．小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时(　　)

第4题图

A．小球的动能相同

B．细线所受的拉力相同

C．小球所受的洛伦兹力相同

D．小球的向心加速度大小相同

5. [多选]如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，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，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系，正确的是(　　)

第5题图

A．Ga最大   B．Gb最大

C．Gc最大   D．Gb最小

6. 如图所示，甲是带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段(　　)

第6题图

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

C．甲、乙向左运动的加速度不变

D．乙物块对地面的压力不变

7.[多选]如图所示，一个质量为0.1 g、电荷量为5×10－4 C的小滑块(可视为质点)，放在倾角为α＝30°的光滑绝缘斜面顶端(斜面足够长)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，小滑块运动一段距离l后离开斜面，g取10 m/s2，则(　　)

第7题图

A．小滑块带正电

B．小滑块带负电

C．＝1.2 m

D．小滑块离开斜面的瞬时速率为2 m/s

8. 如图甲所示，一个质量为m、电荷量为q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后运动过程中的速度－时间图像如图乙所示．则关于圆环所带的电性，匀强磁场的磁感应强度B，下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　)

第8题图

A．圆环带负电，B＝   

B．圆环带正电，B＝

C．圆环带负电，B＝   

D．圆环带正电，B＝

9. 为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况，可使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，使血管处于磁感应强度为B的匀强磁场中，测得血管两侧电压为U。已知血管的直径为d，假定血管中各处液体的流速相同，忽略重力影响。

第8题图

（1）管壁上点a和点b，哪一点的电势高？

（2）试求血管中血液的流速。

10. 如图所示，质量为＝1 kg、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为R＝0.4 m的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，方向水平向右，B＝1 T，方向垂直纸面向里，g＝10 m/s2.求：

第10题图

(1)滑块到达C点时的速度；

(2)在C点时滑块所受洛伦兹力；

(3)在C点滑块对轨道的压力．

课时把关练

第2节 磁场对运动电荷的作用力

参考答案

1.D

2.C

3.B

4.AD

5.CD

6.C

7.AC

8.B

9. 解：（1）设血液中正负离子向右流动的速度为v，根据左手定则，在洛伦兹力作用下，正离子向管道a的一侧集中，而负离子向管道b的一侧集中，则点a电势高于点b，之间形成电势差。

（2）当正负离子受到电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时ab间有稳定的电势差，形成一个匀强电场，对血液中的带电离子，有qvB=，解得v=。

10. 解:(1)滑块从A点到C点的过程中洛伦兹力和支持力不做功，由动能定理得mgR－qER＝mvC2

则vC＝＝2 m/s，方向水平向左.

(2)滑块在C点时，根据洛伦兹力公式得：

F洛＝qvCB＝5×10－2×2×1 N＝0.1 N，方向竖直向下．

(3)在C点，由牛顿第二定律得

FN－mg－qvCB＝m

则FN＝mg＋qvCB＋m＝20.1 N

由牛顿第三定律可知，在C点滑块对轨道的压力为20.1 N，方向竖直向下.