第1章 2 磁场对运动电荷的作用力（作业）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【精讲精练】人教版 江苏专版

[课下作业] [基础巩固] 1.如图所示，a是竖直平面P上的一点。P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点。P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(　　) A．向上　　　　　　 B．向下 C．向左 D．向右 解析　条形磁铁的磁感线方向在a点为垂直P向外，粒子在条形磁铁的磁场中向右运动，所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上，A正确。 答案　A 2.如图所示，在OX，OY，OZ组成的直角坐标系中，电子沿着Y轴的正方向运动，它产生的磁场在Z轴上A处的方向是(　　) A．沿X轴负方向 B.沿Y轴负方向 C．沿Z轴负方向 D.都不是 解析　电子(带负电)沿Y轴正方向运动，形成的电流的方向沿Y轴负方向。根据安培定则，A处的磁场的方向沿X轴的负方向，所以选项A正确。 答案　A 3．如图所示，足够长粗糙绝缘的倾斜木板MN与水平面夹角为θ，一个质量为m的物块刚好可以沿MN匀速下滑。让物块带上电荷量为q的正电，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中。t＝0时给物块一个沿木板MN向下的初速度，物块运动的v­t图像可能是(　　) 解析　物块刚好可以沿MN匀速下滑，受力分析得mgsin θ＝μmgcos θ，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，受力分析得μ(mgcos θ＋qvB)－mgsin θ＝ma，由此可知，滑块做减速运动，随着速度的减小，加速度在减小，故C正确，ABD错误。 答案　C 4．如图，竖直面内有足够长的两根导线A、B水平平行放置，两导线中通有大小相同、方向相反的电流I，两导线正中间固定一根与导线平行的绝缘粗糙细杆，杆上套有一带正电的小球(小球中空部分尺寸略大于细杆直径)，且小球具有向右的初速度v0，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A．A、B两根导线相互吸引 B．细杆各处的磁感应强度方向均竖直向上 C．细杆上不同位置处的磁感应强度大小不相等 D．小球可能做匀速直线运动 解析　反向电流相互排斥，故A错误；细杆处在A、B两根导线的叠加磁场区域，由右手螺旋定则可知，磁场方向垂直于纸面向里，故B错误；根据磁场叠加原理可知，细杆各处的磁感应强度大小相等，故C错误；由左手定则可知小球受到竖直向上的洛伦兹力，若qvB＝mg，则小球匀速直线运动若；qvB<mg，则小球做加速度增大的减速直线运动；若qvB>mg，则小球先做加速度减小的减速直线运动，当qvB＝mg时做匀速直线运动，故D正确。 答案　D 5.如图所示，在a、b、c、d处放置四根通电导体，四根导体与纸面垂直，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流。则通过正方形中心O处垂直纸面向里运动的电子所受磁场力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 解析　根据题意，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当电子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 6.如图所示，在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，通过该区域时未发生偏转，假设电子重力可忽略不计，则在该区域中的E和B的方向不可能是(　　) A．E竖直向上，B垂直纸面向外 B．E竖直向上，B垂直纸面向里 C．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同 D．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反 解析　如果E竖直向上，B垂直纸面向外，电子沿图中方向射入后，电场力向下，洛伦兹力向上，二力可能平衡，电子可能沿直线通过E、B共存区域，故A对；同理B不对；如果E、B沿水平方向且与电子运动方向相同，电子不受洛伦兹力作用，但电子受到与E反方向的电场力作用，电子做匀减速直线运动，也不偏转，故C对；如果E、B沿水平方向，且与电子运动方向相反，电子仍不受洛伦兹力，电场力与E反向，即与速度同方向，故电子做匀加速直线运动，也不偏转，故D对。 答案　B 7．如图所示，P、Q两点处各有一垂直于纸面的长直导线，均通有垂直纸面向里的恒定电流，电流大小相等。O为P、Q连线的中点，OM为P、Q连线的垂直平分线。已知长通电直导线在周围某点处产生的磁场磁感应强度满足B＝k，其中k为常数，I为电流，r为该点到直导线的距离。在纸面内，一个带负电粒子从点M沿直线OM向无穷远处匀速运动，在整个过程中粒子受到的洛仑磁力，下列说法错误的是(　　) A．可能增大 B．可能减小 C．可能先增大后减小 D．方向垂直纸面向外 解析　由右手螺旋定则可知，导线P产生的磁场在直线OM处的方向斜向右下方，导线Q产生的磁场在