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同步练习题

1.2磁场对运动电荷的作用力专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．首先指出磁场对运动电荷有作用力的科学家是（ ）

A．库仑 B．奥斯特 C．安培 D．洛伦兹

2．试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面向外的是（　　）

A． B．

C． D．

3．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）

A．电荷量e的数值最早是由牛顿测得的

B．洛伦兹发现了磁场对电流的作用力

C．库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在

D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律

4．我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图.玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子的径迹.要使电子的径迹向轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是（       ）

A．加一电场，电场方向沿轴正方向

B．加一电场，电场方向沿轴负方向

C．加一磁场，磁场方向沿轴正方向

D．加一磁场，磁场方向沿轴负方向

5．铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示.，若有一电子束以垂直于纸面向里的速度从0点射入.则电子的运动轨迹：

A．向上偏转 B．向下偏转

C．向左偏转 D．向右偏转

6．下列说法正确的是（　　）

A．洛伦兹力对带电粒子不做功

B．洛伦兹力可以改变带电粒子的动能

C．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用

D．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零

7．一正电荷垂直射入匀强磁场中，其速度 v 的方向和受到的洛伦兹力F 的方向如图所示．下列关于磁场方向的说法中正确的是（　        ）

A．与 F 方向相反

B．垂直纸面向里

C．垂直纸面向外

D．与 F 方向相同

8．如图所示，带电粒子以速度v刚刚进入磁感应强度为B的磁场，下列各图所标的带电粒子＋q所受洛伦兹力F的方向中，正确的是

A． B．

C． D．

9．两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2∶1，则两带电粒子受洛伦兹力之比为（　　）\

A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4

10．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）

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．电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致

D．电荷所受的电场力和洛伦兹力可能都对电荷做负功

11．在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，如图所示，阴极射线（即从负极向正极高速运动的电子流）将

A．向纸内偏转 B．向纸外偏转

C．向上偏转 D．向下偏转

12．如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（　　）

A．O点处的磁感应强度的大小为3B0

B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0

C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c

D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下

13．如图所示，水平放置的U形导线框中接有电源，电流为I，导线框垂直于匀强磁场放置，磁感应强度为B．导线框间距为d，一导体棒与导线框成角放置，则导体棒所受安培力大小为（　　）

A． B． C． D．

14．截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流，四根平行直导线均通入电流，，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（　　）

A． B．

C． D．

15．如图所示为洛伦兹力演示仪，当电子枪水平向左发射电子，电子在洛伦兹力作用下做圆周运动。则可判断两励磁线圈中电流方向（从读者目前的视角观察）（　　）

A．均为顺时针方向

B．均为逆时针方向

C．靠近观察者的线圈中电流为顺时针方向、另一线圈电流为逆时针方向

D．靠近观察者的线圈中电流为逆时针方向、另一线圈电流为顺时针方向

二、填空题（共4题）

16．若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动，其所受洛伦兹力F＝______.

17．一电子以速度垂直进入匀强磁场，磁场方向如图所示，此时该电子所受洛伦兹力的方向__________（填“向上”或“向下”）。

18．磁场对运动电荷的作用力称为________，当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大，其大小为________，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，磁场对电荷的作用力等于________．

19．如图，一电子束在阴极射线管中从右向左运动，手拿条形磁铁上端，让条形磁铁的下端靠近阴极射线管，电子束发生向下偏转，则图中条形磁铁的下端是________极(填“N”或“S”)。若将条形磁铁拿开，加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向竖直向_________(填“上”或“下”)。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，带电荷量为＋q、质量为m的物块从倾角为θ＝的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移．(斜面足够长，取sin＝0.6，cos＝0.8)

21．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向外，质量为、带电荷量为的小球在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑。若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，求：

(1)小球的带电性质；

(2)此时小球下滑的速度和位移的大小。

22．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为-q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球从静止开始滑下，求小球运动到最大速度的过程中合外力的冲量。

23．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。

参考答案：

1．D

2．C

3．D

4．D

5．A

6．A

7．B

8．B

9．A

10．B

11．C

12．A

13．B

14．C

15．A

16．0

17．向下

18．     洛伦兹力     qvB     0

19．          上

20．vm＝s＝

21．(1)带正电；(2)；

22．，方向向下

23．