课时02 磁场对运动电荷的作用力（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（新教材人教版选择性必修第二册）

第2课时 磁场对运动电荷的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力 一、单选题 1． 图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是 (　　) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 【答案】B 【解析】根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加可得,中心O点处的磁场向左,再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下,故B项正确. 故选B。 2．(2019·浙江杭州模拟)如图所示,水平地面上方存在垂直纸面向里的磁场,将一小球水平向右抛出,小球的落地点为a.现给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,则下列说法正确的是 (　　) A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点 B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都不变 C.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点 D.若小球带正电荷,小球落地速度将减小 【答案】C 【解析】 如果小球带正电荷,由左手定则可知,小球所受的洛伦兹力斜向右上方,该洛伦兹力在竖直向上和水平向右均有分力,因此,小球落地时间会变长,水平位移会变大;同理,若小球带负电,则小球落地时间会变短,水平位移会变小,故A、B错误,C正确;若小球带正电荷,则小球下落时受洛伦兹力和重力,而洛伦兹力不做功,仅重力做功,所以小球的机械能仍守恒,故小球落地时的速度大小和不带电时相同,D错误. 故选C。 3．(2019·北京四中期末)α粒子He)和质子H)在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子 (　　) A.运动半径之比是2∶1 B.运动周期之比是2∶1 C.运动速度大小之比是4∶1 D.受到的洛伦兹力大小之比是2∶1 【答案】B 【解析】两个粒子的动量大小相等,质量之比是4∶1,所以有==,故C错误;质子和α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径R==,质子和α粒子的电荷量之比是1∶2,则半径之比RHe∶RH=1∶2,故A错误;粒子运动的周期T=,所以=·=×=,故B正确;粒子受到的洛伦兹力f=qvB,得==×=,故D错误. 故选B。 4．(2019·广东深圳模拟)如图所示,电子以速度v垂直于AB边水平向右射入AB和CD所夹的区域并从CD边射出,AB与CD平行.若AB、CD间只存在垂直于纸面的匀强磁场,其偏转角为60°;若AB、CD间只存在平行于AB边的匀强电场,其偏转角也为60°,则电场强度与磁感应强度之比为 (　　) A. v B.2v C.3v D.4v 【答案】B 【解析】 设两条虚线间距为d,若AB、CD间只存在垂直于纸面的匀强磁场,则粒子在其间做匀速圆周运动,由几何关系可知:R==,又qvB=m,所以解得:B=;若AB、CD间只存在平行于AB边的匀强电场,则粒子在电场中做类平抛运动,则:d=vt,vy=at=·=,tan 60°==,解得:E=,所以=2v,选项B正确. 故选B。 二、多选题 5． (多选)(2019·福建泉州市期末质量检查)如图2所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v－t图象可能是(　　) 【答案】ACD 【解析】设初速度为v0，则FN＝Bqv0，若满足mg＝Ff＝μFN，即mg＝μBqv0，物块向下做匀速运动，选项A正确；若mg>μBqv0，则物块开始有向下的加速度，由a＝可知，随速度增加，加速度减小，即物块先做加速度减小的加速运动，最后达到匀速状态，选项D正确；若mg<μBqv0，则物块开始有向上的加速度，做减速运动，由a＝可知，随速度减小，加速度减小，即物块先做加速度减小的减速运动，最后达到匀速状态，则选项C正确 故选ACD。 6．(2019·广东模拟)(多选)如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力,下列说法正确的有 (　　) A.a、b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 【答案】AD 【解析】 带电离子打到屏P上,说明带电离子向下偏转,根据左手定则判断,a、b两离子均带正电,选项A正确;a、b两离子的初速度大小相同,电荷量、质量相等,由r=知轨道半径也相同,b在磁场中运动了半个圆周,a的运动轨迹大于半个圆周,故a在P上的落点与O点的距离比b的近,飞行的路程比b的长,飞行的时间比b的长,选项B、C错误,D正确. 故选AD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 $$ 第2课时 磁场对运动电荷的作用力 第