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《2020_2021学年高中物理第三章磁场5运动电荷在磁场中受到的力课时作业含解析新人教版选修3_120210223228.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、运动电荷在磁场中受到的力(20分钟 50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是( )A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,该点的磁感应强度必为零B.电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C.电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是洛伦兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力【解析】选D。运动电荷处于磁感应强度为零处,所受洛伦兹力为零,但当运动电荷的速度方向和磁场的方向在一条直线上时(同向或反向
2、),也不受洛伦兹力的作用;运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场的方向和电荷的运动方向所决定的平面,即洛伦兹力既垂直于磁场方向,也垂直于电荷的运动方向,但磁场的方向和电荷的运动方向不一定垂直;因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向,所以洛伦兹力不做功;运动的电荷才会受洛伦兹力的作用,这里的运动是指电荷与磁场的相对运动。综上可知,选项D正确。2.(多选)一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则( )A.此空间一定不存在磁场B.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向平行C.此空间可能有磁场,方向与电子速度方向垂直D.此空间可能有
3、正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度垂直【解析】选B、D。由洛伦兹力公式可知:当v的方向与磁感应强度B的方向平行时,运动电荷不受洛伦兹力作用,因此电子未发生偏转,不能说明此空间一定不存在磁场,-10-只能说明此空间可能有磁场,磁场方向与电子速度方向平行,则选项B正确。此空间也可能有正交的磁场和电场,它们的方向均与电子速度方向垂直,导致电子所受合力为零,则选项D正确。3.如图所示,将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内,则阴极射线将( )A.向外偏转B.向里偏转C.向上偏转D.向下偏转【解析】
4、选A。由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下,阴极射线带负电,结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外。4.如图所示,一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率为( )A.变大B.变小C.不变D.条件不足,无法判断【解析】选B。加上磁场后,滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力,使滑块所受摩擦力变大,做负功值变大,而洛伦兹力不做功,重力做功恒定,由能量守恒可知,速率变小。5.有一个带正电荷的离子,沿垂直于电场方
5、向射入带电平行板的匀强电场。离子飞出电场后的动能为Ek,当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后,-10-离子飞出电场后的动能为E′k,磁场力做功为W,则下面各判断正确的是( )A.EkE′k,W>0C.Ek=E′k,W=0D.Ek>E′k,W=0【解析】选D。首先根据洛伦兹力与速度方向垂直,洛伦兹力不做功,即W=0;其次第一种情况下电场力是全部用来做功,第二种情况:洛伦兹力可以分解为竖直方向和水平方向,电场力的一部分要用来平衡洛伦兹力竖直方向的分力,因而不能全部用
6、来做功,导致Ek>E′k,故D正确,A、B、C错误。6.(多选)如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )A.小球的动能相同B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同D.小球的向心加速度相同【解析】选A、D。带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直,对小球不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故两次经过O点时速度大小不变,动能相同,A正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时
7、速度方向相反,-10-由左手定则可知两次过O点洛伦兹力方向相反,绳的拉力大小也就不同,故B、C错;由a=可知向心加速度相同,D正确。二、非选择题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.质量为m,带电荷量为q的微粒,以速度v与水平方向成45°进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求:(1)电场强度的大小。(2)磁感应强度的大小,该带电粒子带何种电荷。【解析】(1)带电粒子做匀速直线运动,经受力分析(受力图如图)可知该粒子一定带
8、正电。由平衡条件得:mgsin45°=Eqsin45°,所以E=。(2)由平衡条件得=qvB,所以B=。答案:(1) (2)正-10-(25分钟 50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面说法正确的是( )A.金属块上下表面电势相等B.金属块上表面电势高于下表面电势C.金属块上表面电势低于下
