课后提升练(三) 磁场对运动电荷的作用力（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课后提升练(三)　磁场对运动电荷的作用力 [对应学生用书P107] 1．(2022·黑龙江鹤岗第三中学高二开学考试)电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是(　　) A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B.如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的方向一定改变 C.洛伦兹力的方向一定与电荷的速度方向垂直，磁场的方向一定与电荷的运动方向垂直 D.粒子只受洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动 D　解析：粒子速度大小相同，由f＝qvB sin θ可知，如果速度v与磁场B的夹角不同，洛伦兹力的大小也会不同，即使洛伦兹力的大小相同，但如果速度的方向不同，洛伦兹力的方向也会不同，洛伦兹力仍然不相同，A错误；如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变，B错误；洛伦兹力的方向一定与电荷的运动方向垂直，而磁场方向与电荷的运动方向不一定垂直，C错误；洛伦兹力的方向一定与电荷的运动方向垂直，所以若粒子只受洛伦兹力的作用，是不可能做匀速直线运动的，D正确。 2．(2022·广东茂名高二期末)如图所示是电子射线管的示意图。接通电源后，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，则下列措施中可采用的是(　　) A.加一电场，电场方向沿y轴正方向 B.加一电场，电场方向沿z轴负方向 C.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 D.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 C　解析：加一电场，电场方向沿y轴正方向，则电子所受静电力沿y轴负方向，电子不会沿z轴向下偏转，A错误；加一电场，电场方向沿z轴负方向，则电子所受静电力沿z轴正方向，电子不会沿z轴向下偏转，B错误；加一磁场，磁场方向沿y轴正方向，由左手定则知电子所受洛伦兹力的方向沿z轴负方向，电子沿z轴向下偏转，C正确；加一磁场，磁场方向沿z轴负方向，由左手定则知电子所受洛伦兹力的方向沿y轴负方向，电子不会沿z轴向下偏转，D错误。 3．两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，两粒子的质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则两带电粒子所受洛伦兹力之比为(　　) A.2∶1 B．1∶1 C.1∶2 D．1∶4 C　解析：带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时，洛伦兹力F＝qvB，与电荷量成正比，与质量无关，因此两带电粒子所受洛伦兹力之比为1∶2，C正确。 4．(多选)(2022·四川泸州高二期末)如图所示，某带电粒子以水平速度v从a点垂直射向蹄形磁铁两极之间，出射后向下偏转，不考虑带电粒子的重力作用。则关于带电粒子的电性和蹄形磁铁c、d两极极性的判断，下列选项可能正确的是(　　) A.带电粒子带正电，c为N极、d为S极 B.带电粒子带正电，c为S极、d为N极 C.带电粒子带负电，c为N极、d为S极 D.带电粒子带负电，c为S极、d为N极 BC　解析：由图可知带电粒子受到向下的洛伦兹力，若带电粒子带正电，则由左手定则可以判断蹄形磁铁c、d两极间的磁场方向为由d指向c，即d为N极、c为S极，A错误，B正确；若带电粒子带负电，则由左手定则可以判断蹄形磁铁c、d两极间的磁场方向为由c指向d，即c为N极、d为S极，C正确，D错误。 5．地球的磁场可以使太空来的宇宙射线发生偏转。已知北京上空某处的磁感应强度为1.2×10－4 T，方向由南指向北，如果有一速度v＝5.0×105 m/s、电荷量q＝1.6×10－19 C的质子竖直向下运动，则质子受到的洛伦兹力多大？向哪个方向偏转？ 答案：9.6×10－18 N　向东 解析：根据左手定则可知，质子受到方向向东的洛伦兹力作用，故向东偏转，洛伦兹力的大小为 F＝qvB＝1.6×10－19×5.0×105×1.2×10－4 N ＝9.6×10－18 N 6．(多选)(2022·黑龙江绥化一中高二期末)如图所示，a为带正电的小物块，b为不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速运动阶段(　　) A.a对b的压力不变 B.a对b的压力变大 C.a、b两物块间的摩擦力变小 D.a、b两物块间的摩擦力变大 BC　解析：对a受力分析，可知a受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力，其中支持力等于重力加洛伦兹力，即Nba＝mag＋qvB，由于物块做加速运动，所以洛伦兹力变大，支持力变大，由牛顿第三定律可知，a对b的压力变大，A错误，B正确；将a、b作为一个整体进行受力分析，可得F－f地＝(ma＋mb)a，其中f地＝μ[(ma＋mb)g＋qvB]，所以整体的加速度在减小。由于a、b之间无相对滑动，故a和b之间的摩擦力为静摩擦力，且fba＝