1.2 磁场对运动电荷的作用力 培优训练-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

山东省聊城第三中学高二物理 编写： 审核： 使用时间：2023年12月21日 1.2《磁场对运动电荷的作用力》培优训练 （总分60分 考试时间：45分钟） 编写说明：《培优训练》旨在提升学生的分析问题处理问题的能力，适合尖子班使用 一：选择题（每题8分，共40分） 1.关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是（   ） A. 带电粒子沿着磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功 B. 带电粒子逆着磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做负功 C. 带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子不做功 D. 带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做功的情况与电荷的正负有关 2.如图所示，图甲中在虚线两侧对称地固定着等量正电荷，图乙中在虚线两侧对称地固定两根垂直纸平面的长直导线，导线中通有等大反向的电流I。带正电的粒子分别以初速度v0沿图中的虚线射入。装置均处于真空中，不计粒子的重力。下列说法正确的是（   ） A.  图甲中带电粒子将做匀速直线运动  B.  图乙中带电粒子将做匀速直线运动 C. 图甲中带电粒子的动能将先增大后减小 D. 图乙中带电粒子的动能将先增大后减小 3.一个质量为m、带电荷量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示，带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是 (　　) A．小球带负电 B．小球在斜面上的运动是匀加速直线运动 C．小球在斜面上运动的加速度逐渐增大 D．小球对斜面的作用力恰好为零时的速率为 4.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在垂直于纸面向里运动的匀速电子束。∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2。那么F2与F1之比为(　　) A.∶1 B.∶2 C.1∶1 D.1∶2 5.两个完全相同的带等量正电荷的小球a和b,从同一高度自由落下,分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场,如图所示,然后再落到地面上。设两球运动所用的总时间分别为ta、tb,则(　　) A.va＞vb B.ta>tb C.ta<tb D.va＜vb 二：计算题（20分+20分+20分） 6..质量为0.1 g的小物块,带有5×10-4 C 的电荷量,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中,磁场方向如图所示。物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,物块开始离开斜面。设斜面足够长,g取 10 m/s2。 (1)求物块的带电性质。 (2)物块离开斜面时的速度为多少? (3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少? 7.如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆MN,与水平面夹角为37°,固定在竖直平面内,垂直于纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间,杆与B垂直,质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直于杆向下的压力作用,压力大小为0.4mg,已知小环的电荷量为q,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)小环带什么电? (2)小环滑到P处时的速度多大? (3)小环滑到距离P多远处,环与杆之间没有正压力? 8.在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一固定在水平地面上的光滑半圆槽，一个带电荷量为＋q、质量为m的小球在图中所示位置从静止滚下，小球滚到槽底时对槽底的压力大小等于mg。求： (1)圆槽轨道的半径R； (2)小球第二次滚到槽底时对槽底压力的大小。 答案： 1.【答案】 C 【解析】不管带电粒子沿什么方向进入磁场，如果粒子受到洛伦兹力，洛伦兹力总是跟速度垂直，不做功。 故答案为：C。 2.【答案】 B 【解析】AC．由甲图可知，根据等量同种电荷的电场线分布可知电场线与虚线重合，带正电的粒子到达两场源电荷中间之前，电场力与速度方向相反，到达两场源电荷中间之后，电场力与速度方向相同，所以带电粒子速度先减小，后增大，带电粒子的动能将先减小后增大，AC不符合题意； BD．由乙图可知，根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，电粒子的动能保持不变，B符合题意，D不符合题意。 故答案为：B。 3.【答案】BD　 【解析】[小球向下运动，带电小球下滑后某