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课时作业(三) 磁场对运动电荷的作用力
一、单项选择题
1.如图所示,关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是( )
B [根据左手定则可知A图中洛伦兹力向下,故A错误。B图中洛伦兹力方向向上,故B正确;C图中洛伦兹力向上,故C错误;D图中洛伦兹力向下,故D错误。]
2.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示粒子的径迹,这是云室的原理,如图所示是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
A.四种粒子都带正电 B.四种粒子都带负电
C.打到a、b点的粒子带正电 D.打到c、d点的粒子带正电
D [由左手定则知打到a、b点的粒子带负电,打到c、d点的粒子带正电,D正确。]
3.(2021·广东揭阳期末)下列有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是( )
A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中运动,受到的洛伦兹力做正功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
B [当电流方向与磁场方向平行时,通电直导线不受安培力,A错误;导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力,所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,B正确;洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直,因此洛伦兹力对电荷不做功,C错误;通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直,D错误。]
4.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是( )
A.油滴必带正电荷,电荷量为
B.油滴必带正电荷,比荷=
C.油滴必带负电荷,电荷量为
D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q=
A [油滴水平向右做匀速直线运动,其所受的洛伦兹力必向上与重力平衡,故带正电荷,其电荷量为q=,A正确,C、D错误;比荷=,B错误。]
5.(2021·天津南开区模拟)如图所示的是电子射线管的示意图。电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )
A.加一电场,电场方向沿z轴负方向
B.加一电场,电场方向沿y轴正方向
C.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
D [电子由阴极沿x轴正方向射出,要使电子的径迹向下(z轴负方向)偏转,则应使电子受到向下的力,若加一电场,由于电子带负电,所受电场力与电场方向相反,因此电场方向应沿z轴正方向;若加一磁场,根据左手定则可知,所加磁场应沿y轴的正方向(注意电子带负电,四指应指向电子运动的反方向)。故D正确。]
6. (2021·浙江温州适应性测试)电视机显像管应用了电子束磁偏转的原理。如图所示,电子束经电子枪加速后进入偏转磁场,然后打在荧光屏上产生亮点。没有磁场时,亮点在O点;加上磁场后,亮点的位置偏离O点,下列说法正确的是( )
A.仅增大加速电压,亮点将远离O点
B.仅减小磁感应强度,亮点将远离O点
C.增大加速电压,同时增大磁感应强度,亮点可能远离O点
D.增大加速电压同时减小磁感应强度,亮点可能远离O点
C [电子在电场中加速的过程,根据动能定理得qU=mv2,得v=,电子进入偏转磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,电子的轨迹半径为r== ,r越大,亮点越靠近O点,r越小,亮点越远离O点,仅增大加速电压、仅减小磁感应强度或增大加速电压,同时减小磁感应强度,亮点均靠近O点,增大加速电压同时增大磁感应强度,r可能增大,可能不变,可能减小,则亮点可能远离O点,故C正确。]
二、多项选择题
7.如图所示,质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点,在悬点O下方有匀强磁场,现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放,则下列说法中正确的是( )
A.小球从A至C和从D至C到达C点时,速度大小相等
B.小球从A至C和从D至C到达C点时,细线的拉力相等
C.小球从A至C和从D至C到达C点时,加速度相同
D.小球从A至C和从D至C过程中,运动快慢一样
ACD [由题意可知,当进入磁场后,才受到洛伦兹力作用,且力的方向与速度垂直,所以只有重力做功,则小球从A至C和从D至C到达C点时,速度大小相等,加速度相同,从A至C和从D至C过程中,运动快慢也一样,A、C、D正确;由于进出磁场的方向不同,由左手定则可知,洛伦兹力方向不同,所以细线的拉力的大小不同,故B错误。]
8.(2021·合肥高二期末)如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁