高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力课后复习题

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 2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第二册 1.2磁场对运动电荷的作用力 同步课时作业（含解析）1.关于电场力与洛伦兹力，下列说法正确的是(   )A.电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力B.电场力对电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对磁场中的电荷不会做功C.电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线或磁感线上D.不运动的电荷在静止磁场中有可能受到洛伦兹力的作用2.如图所示，电子e向上射匀强磁场中，此时该电子所受洛伦兹力的方向是(   )A.向左     B.向右C.垂直于纸面向里   D.垂直于纸面向外3.如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线(电子流)将(   )A.向纸内偏转 B.向纸外偏转 C.向上偏转 D.向下偏转4.一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动，现将该磁场的磁感应强度增大一倍，则带电粒子受到的洛伦兹力(   )A.增大两倍 B.增大一倍 C.减小一半 D.依然为零5.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子(重力不计)可能沿水平方向向右做直线运动的是(   )A. B. C. D.6.如图，三个完全相同的带正电的小球，从同一高度开始自由下落，其中a直接落地，b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区，c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区，不计空气阻力，设它们落地的速度大小分别为，则(   )A. B. C. D.7.如图所示，三根通电长直导线互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流大小均为I，方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度，其中k为常数).某时刻有一电子(质量为m、电荷量为e)正好经过坐标原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，则电子此时所受磁场力(   )A.方向垂直纸面向里，大小为 B.方向指向x轴正方向，大小为C.方向垂直纸面向里，大小为 D.方向指向x轴正方向，大小为8.如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力，则对小球从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是(   )A.小球运动至最低点时速度为B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为9.关于洛伦兹力的方向，正确的说法是（   ）A.洛伦兹力的方向，就是磁场中电荷运动的方向B.洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直C.洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直D.洛伦兹力的方向与电荷运动的方向有时垂直有时不垂直，要具体情况具体分析10.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的.如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小.此运动形成的原因可能是(   )A.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B.介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C.粒子的带电荷量减小 D.南北两极附近的磁感应强度较强11.如图所示，一个质量为0.1 g、电荷量为的小滑块(可视为质点)，放在倾角为的足够长固定光滑绝缘斜面顶端，斜面置于的匀强磁场中，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后离开斜面，已知.则(   )A.小滑块带正电 B.小滑块带负电C. D.小滑块离开斜面的瞬时速率为2 m/s12.如图所示，斜面上表面光滑绝缘，倾角为，斜面上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，现有一个质量为m、带电荷量为的小球在斜面上被无初速度释放，假设斜面足够长，则小球从释放开始，下滑多远后离开斜面.

               
答案以及解析1.答案：A解析：电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力，只有当电荷与磁场发生相对运动且相对运动方向与磁场方向不平行时，电荷才会受到洛伦兹力，选项A正确，D错误；如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力不做功，选项B错误；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向也垂直，选项C错误.2.答案：B解析：电子向上运动，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向向右，故选B.3.答案：C解析：电流的周围存在磁场，根据右手螺旋定则判断出阴极射线管处的磁场方向垂直纸面向外，阴极射线(电子流)从负极流向正极，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向向上，所以阴极射线向上偏转，C正确.4.答案：D解析：若带电粒子的速度方向与磁场方向平行，则带电粒子受到的洛伦兹力为零，故A、B、C错误，D正确.5.答案：B解析：选项A中，若电子向右运动，则受到水平向左的电场力和竖直向下的洛伦兹力，电子做曲线运动；选项B中，若电子向右运动，则只受水平向左的电场力，可以做直线运动；选项C中，若电子向右运动，则受到竖直向下的洛伦兹力和竖直向下的电场力，电子做曲线运动；选项D中，若电子水平向右运动，则受到竖直向上的电场力和竖直向上的洛伦兹力，电子做曲线运动.故选项B正确.6.答案：D解析：根据题意可知，a球做自由落体运动，下落过程中只有重力做功；而b球除竖直方向受重力外，水平方向还受到电场力作用，由于b球在下落的过程中电场力也对小球做正功，故根据动能定理分析知b球的落地速度大于a球的落地速度；c球在下落过程中经过磁场，受到洛伦兹力作用，因洛伦兹力始终与速度方向垂直，对小球始终不做功，c球下落过程中只有重力对其做功，根据动能定理知c球下落的末动能与a球的末动能相等，即速度大小相等，综上可知A、B、C错误，D正确.7.答案：A解析：两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁感应强度方向相反，大小相等，合磁感应强度为零，所以O点实际磁感应强度等于R在O点产生的磁感应强度，根据安培定则，O点的磁感应强度方向沿x轴负方向，，磁感应强度的大小，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，大小为.故A正确，B、C、D错误.8.答案：D解析：小球运动过程中，受重力、拉力和洛伦兹力，只有重力做功，小球的机械能守恒，故，解得，故A错误；根据左手定则可知，小球受到的洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，沿绳子的方向向外，故B错误；洛伦兹力始终不做功，功率始终是零，故C错误；小球在最低点，由合力提供向心力，故，解得，故D正确.9.答案：BC解析：根据左手定则，磁感线穿过手心，四指方向应与正电荷运动方向相同，大拇指方向与洛伦兹力方向相同，所以洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，始终与磁感应强度的方向垂直，故BC正确，AD错误。故选：BC。10.答案：BD解析：粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故A错误；粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故B正确；粒子在运动过程中，若电荷量减小，由半径公式可知，轨迹半径是增大的，故C错误；地球南北两极附近的磁感应强度较强，由半径公式可知，轨迹半径是减小的，故D正确.11.答案：AC解析：由题意可知，小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可知小滑块带正电，故A正确，B错误；由题意知，当滑块离开斜面时，有，解得，故D错误；小滑块离开斜面之前一直做匀加速直线运动，则，由，解得，故C正确.12.答案：解析：小球沿斜面下滑，在离开斜面前，受到的洛伦兹力F垂直于斜面向上，受力分析如图所示.沿斜面方向有；垂直斜面方向有.其中洛伦兹力为.设下滑距离x后小球离开斜面，此时斜面对小球的支持力，由运动学公式有，联立以上各式解得.