（14）磁场对运动电荷的作用 训练 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）寒假轻松衔接

（14）磁场对运动电荷的作用——2023-2024学年高二物理人教版（2019）寒假轻松衔接 知识提前学： 一、洛伦兹力 1.定义：运动电荷在磁场中受到的力。 2.大小： 当v与B垂直时： 当v与B平行时： 当v与B成角时： 3.方向： 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 特点：同时垂直于速度与磁场方向，即垂直于速度方向与磁场方向所决定的平面。 衔接试题： 1.如图所示，摆球上带有负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为，摆球加速度大小为，位于同一高度，则( ) A. B. C. D. 2.速度选择器装置如图所示，α粒子（）以速度自O点沿中轴线射入，恰沿做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响，下列说法正确的是( ) A.α粒子（）以速度自点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动 B.电子（）以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动 C.氘核（）以速度自O点沿中轴线射入，动能将减小 D.氚核（）以速度自O点沿中轴线射入，动能将增大 3.如图所示，MN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点存在沿垂直纸面向里匀速运动的电子束，。在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。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，则与之比为( ) A. B. C.1:1 D.1:2 4.在利用电子射线管探究洛仑兹力的方向实验中，接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。现要使亮线往下偏，所加磁场方向应沿( ) A.轴 B.轴 C.轴 D.轴 5.显像管的原理示意图如图所示，当没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐渐移动到Q点，下列磁场能够使电子束发生上述偏转的是( ) A. B. C. D. 6.如图所示，真空中竖直放置一长直细金属导线MN，电流向上。空间中作一与导线同轴的半径为R的柱面。光滑绝缘管ab水平放置，端点分别在柱面上。半径略小于绝缘管内径的带正电小球自点以速度向b点运动过程中，下列说法正确的是( ) A.小球先加速后减速 B.小球受到的洛伦兹力始终为零 C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零 D.小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向向上 7.如图所示，一正电荷在垂直纸面向外的匀强磁场中向上运动时，其所受的洛伦兹力方向( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 8.1932年，安德森在宇宙线实验中发现了正电子。假设正电子的速率为v，电荷量为q，沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则它受到的洛伦兹力为( ) A.qvB B.qB C.vB D.0.5qvB 9.把长为20cm的直导线全部放入磁感应强度为的匀强磁场中，当直导线中通以0.1A的电流时，该直导线受到的磁场力大小可能为( ) A. B. C. D. 10.在地球赤道上，某放射源产生的一束α粒子（即氦原子核、带正电粒子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束α粒子的运动轨迹将 A.向东偏转 B.向西偏转 C.向南偏转 D.向北偏转 答案以及解析 1.答案：B 解析：由于洛伦兹力不做功，所以摆球由B到达C和由A到达C的速度大小相等，由可得，故CD错误。当由A运动到C时，以摆球为研究对象，受力分析如图甲所示，，当由B运动到C时，受力分析如图乙所示，，因此，故A错误，B正确。 2.答案：B 解析：α粒子以速度自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动，受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，满足，解得，即α粒子的速度满足速度选择器的条件。α粒子以速度自点沿中轴线从右边射入时，受到的电场力方向向下，洛伦兹力也向下，故会向下偏转不会做匀速直线运动，选项A错误；电子以速度自O点沿中轴线射入，受到的电场力方向向上，洛伦兹力向下，依然满足电场力等于洛伦兹力，做匀速直线运动，即速度选择器不选择电性而只选择速度，选项B正确；氘核以速度自O点沿中轴线射入，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，电场力做正功，动能将增大，选项C错误；氘核以速度自O点沿中轴线射入，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，电场力做负功，动能将减小，选项D错误。 3.答案：B 解析：设移动前每根导线在O点产生的磁感应强度大小为，方向竖直向