(练习)课时分层作业3 洛伦兹力-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

课时分层作业(三)　洛伦兹力 题组一　洛伦兹力的方向 1．关于运动电荷、通电导线所受磁场力的方向，下列判断正确的是(　　) 　 A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 2．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，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 3．如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，当阴极射线管与高压直流电源相连接时，从A射出电子束，在磁场的作用下发生偏转，以下说法正确的是(　　) A．A接直流高压电源的正极，电子束向上偏转 B．A接直流高压电源的正极，电子束向下偏转 C．A接直流高压电源的负极，电子束向上偏转 D．A接直流高压电源的负极，电子束向下偏转 4．地磁场如图所示，有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将(　　) A．向南偏转 B．向北偏转 C．向东偏转 D．向西偏转 题组二　洛伦兹力的大小 5．(多选)如图所示，在整个空间中存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电物块沿绝缘水平天花板向右做匀速直线运动，则该物块(　　) A．带正电　　　　　　　 B．带负电 C．受到三个力作用 D．受到五个力作用 6．一个带正电的微粒(重力不计)穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使微粒向下偏转时应采用的方法是(　　) A．增大微粒质量 B．增大电荷量 C．减小入射速度 D．增大磁感应强度 7．在一根足够长的竖直绝缘杆上，套着一个质量为m、带电荷量为－q的小环，环与杆之间的动摩擦因数为μ。场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场方向如图所示，小环由静止开始下落。 (1)小环开始下落时的加速度为多大？ (2)小环运动的最大加速度为多大？ (3)小环运动的最大速度为多大？ 题组三　带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 8．如图所示，a和b是从A点以相同的速度垂直磁场方向射入匀强磁场的两个粒子运动的半圆形径迹，已知两个粒子所带电荷量相同，且ra＝2rb ，不计重力的影响，则由此可知(　　) A．两粒子均带正电，质量比＝ B．两粒子均带负电，质量比＝ C．两粒子均带正电，质量比＝ D．两粒子均带负电，质量比＝ 9．如图所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子(不计重力)以一定速度沿AB边的中点M垂直于AB边射入磁场，恰好从A点射出，则(　　) A．若该粒子从A点射入，粒子将从M点射出 B．仅增大该粒子的速度，粒子在磁场中运动时间将变小 C．若将该粒子速度增大为原来的2倍，粒子将从D点射出 D．仅增大磁感应强度，粒子在磁场中运动时间将增大 10．在直角坐标系xOy的第一象限内，存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场，如图所示，一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2 m/s的速度射入第一象限，并从y轴上的B点穿出。已知A、B两点的坐标分别为(8 m，0)，(0，4 m)，则该粒子的比荷为(　　) A．0.1 C/kg B．0.2 C/kg C．0.3 C/kg D．0.4 C/kg 11．(多选)如图所示，质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM∶ON＝3∶4，则下列说法中错误的是(　　) A．两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4 B．两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4 C．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4 D．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3 12．如图所示，无限长的光滑绝缘斜面倾角为θ，在斜面底端固定一个质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块P。整个装置处在正交的匀强电场和匀强磁场(图中未画出电场和磁场)中，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。若在t＝0时刻突然解除对P的固定，经过一段时间t撤去电场，又经过2t的时间小滑块滑回到斜面底端，重力加速度为g，求： (1)匀强电场的场强大小； (2)匀强磁场磁感应强度的最大值不能超过多少？ 13．如图所示，在x轴的上方存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，位于x轴下方的离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子，其初速度大小范围为0～v0。这束离子经电势差为U＝的电场加速后，从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域，最后打到x轴上。在x轴上2a～3a区间水平固定放置一探测板，离子重力不计。