(练习)2 课时分层训练(二) 磁场对运动电荷的作用力-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(人教版2019)

课时分层训练(二)　磁场对运动电荷的作用力 知识点1　洛伦兹力的方向和大小 1．如图所示，一束带正电的粒子流某时刻沿虚线射向地球，此过程中该粒子流受到的洛伦兹力方向(　　) A. 偏向S极 B. 偏向N极 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 C　解析：磁场方向沿着磁感线的切线方向，速度方向也是已知的，如图所示，根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向外，故A、B、D错误，C正确。 2．如图所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁体垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁体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，条形磁体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 A　解析：条形磁体在a点处的磁场垂直于纸面向外，根据左手定则可以判断电子受力向上，A正确。 3．(多选)有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是(　　) A. 通电直导线处于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不做功 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 BC　解析：由安培力公式F＝IlBsin θ知，当θ＝0°时，就算有电流和磁场也不会有安培力，A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上就表现为导线受到的安培力，安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，故洛伦兹力不做功，C正确；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。 知识点2　洛伦兹力的应用 4．如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度大小为B，则(　　) A. 电子在磁场中运动的时间t＝ B. 电子在磁场中运动的时间t＝ C. 洛伦兹力对电子做的功为Bevh D. 电子在N处的速度大小也是v D　解析：洛伦兹力不做功，所以电子在N处的速度大小也为v，D正确，C错误；电子在磁场中的运动时间t＝，l弧>d，l弧>h，A、B均错误。 5．(多选)如图所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动。已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析正确的是(　　) A. 若小物块带正电，可能受两个力，做匀速直线运动 B. 若小物块带负电，可能受两个力，做匀速直线运动 C. 若小物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动 D. 若小物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动 AD　解析：若小物块带正电，则受到的洛伦兹力方向竖直向上，如果洛伦兹力小于重力，则小物块还会受到支持力和摩擦力，做减速运动；如果洛伦兹力大小恰好等于重力，则小物块只受这两个力而做匀速直线运动，故A对，C错。若小物块带负电，则受到的洛伦兹力方向竖直向下，小物块受四个力作用而做减速直线运动，故B错，D对。 6．用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。由于磁场运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向间的夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是(　　) A. v＝，水平向右 B. v＝，水平向左 C. v＝，竖直向上 D. v＝，竖直向下 C　解析：当磁场水平向右运动时，带电小球相对于磁场向左运动，由左手定则知，洛伦兹力方向向下，小球无法在题图所示平衡，故A项错误；当磁场以v＝的速度水平向左运动时，F＝qvB＝mg，方向竖直向上，小球可以平衡，但这时悬线上拉力为0，不会被拉紧，故B项错误；当磁场以v＝的速度竖直向上运动时，则F＝qvB＝mgtan α，由左手定则可知，F方向向右，小球可以在题图所示位置平衡，故C项正确，D项错误。 7．如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，一束沿着管内轴线射向纸内的电子将(　　) A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向左偏转 D. 向右偏转 D　解析：根据安培定则可知，左、右两组线圈的N极均在上方，S极均在下方，故偏转线圈在管内轴线处形成竖直向下的磁场，再根据电子的运动方向和左手定则可确定运动的电子将向右偏转，故A、B、C错，D对。 8．带电油滴以水平向右的速度v0垂直进入磁场，恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁场的磁感应强度大小为B，则下述说法正确的是(　　) A. 油滴必带正电荷，带的电荷量为 B. 油滴必带正电荷，比荷为＝ C. 油滴必带负电荷，带的电荷量为 D. 油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝ C　解析：由于带电油滴进入磁场中恰好做匀速直线运动，且受到的重力向下，洛伦兹力方