内容正文:
专题02 磁场对运动电荷的作用力
经典基础题
一、单选题
1.(23-24高二上·河北沧州·期中)汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。如图所示,把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间,则下列说法正确的是( )
A.可以观察到电子束偏转的方向是向下的,该力的方向可以用左手定则判定
B.可以观察到电子束偏转的方向是向下的,该力的方向可以用右手定则判定
C.可以观察到电子束偏转的方向是向上的,该力的方向可以用右手定则判定
D.可以观察到电子束偏转的方向是向上的,该力的方向可以用左手定则判定
2.(23-24高二上·江苏泰州·期中)下列说法中不正确的是( )
A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,这点的磁感应强度不一定为零
B.电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两互相垂直
C.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力
D.电子射线垂直进入磁场发生偏转,洛伦兹力对电子不做功
3.(23-24高二上·辽宁本溪·期中)2022年12月10日,被誉为“我国生命科学诺贝尔奖”的“谈家桢生命科学奖”第十五届颁奖典礼在上海举行。科学史上许多科学家的研究推动了人类文明的进程,例如磁场对电流的作用力通常称为安培力,这是为了纪念法国物理学家安培。关于安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力和洛伦兹力是性质完全不同的两种力
B.通电直导线跟磁场方向平行时所受安培力最大
C.洛伦兹力可以做正功,不能做负功
D.磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直
4.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图,①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,电荷量均为q。以、、、依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小,则( )
A. B. C. D.
5.(22-23高二下·河南郑州·期中)雷雨天气会经常发生闪电击中建筑物的情况。假设发生闪电的云层带负电,则在闪电瞬间,在中国北方建筑物受到地磁场在水平方向的作用力方向是( )
A.向西 B.向南 C.向东 D.向北
6.(23-24高二上·吉林长春·期中)下列说法正确的是( )
A.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
B.电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
C.一运动电荷在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
D.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零
二、多选题
7.(23-24高二上·陕西西安·期中)一根通电直导线水平放置,通过直导线的恒定电流方向如图所示,现有一质子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动,不考虑质子重力,关于接下来质子的运动,下列说法正确的是( )
A.质子将向下偏转,运动的半径逐渐变大
B.质子将向上偏转,运动的半径逐渐变小
C.质子将向下偏转,运动的动能不变
D.质子将向上偏转,运动的动能逐渐变小
8.(22-23高二上·广东佛山·期中)已知长为L、横截面积为S的均匀圆柱形直导线内单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电量为q,电荷定向运动的平均速度为v,导线放在场强为B的匀强磁场中,导线中电流方向垂直于磁场方向,如图所示,则根据以上已知条件可以求出( )
A.通过导线的电流强度为
B.通过直导线的电流强度为nSqv
C.每一个自由电荷所受的洛伦兹力大小为qvB
D.导线所受的安培力大小为nqvB
9.(21-22高二上·黑龙江鸡西·期中)两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.a粒子带负电荷,b粒子带正电荷
B.b粒子做圆周运动的速度较大
C.a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小
D.b粒子在磁场中运动时间较长
三、解答题
10.(22-23高二上·湖南常德·期中)如图所示,一个质量为的小滑块,带有的电荷量,放置在 倾角的光滑绝缘斜面上,斜面固定且置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,小滑块从静止开始 沿斜面下滑,斜面足够长。当沿斜面运动的位移为(未知)时将脱离斜面,脱离时的速度大小,(,,取。求:
(1)小滑块带何种电荷;
(2)小滑块沿斜面下滑位移的大小;
(3)匀强磁场磁感应强度的大小。
11.(23-24高二上·浙江宁波·期中)如图所示,空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的夹角为,一带电荷量为、质量为的小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,,在小球以后的运动过程中,求:
(1)小球的最大加速度;
(2)小球加速度最大时的速度;
(3)小球的最大速度。
12.(22-23高二下·广东广州·期中)