第一章 2．磁场对运动电荷的作用力-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版2019）

2．磁场对运动电荷的作用力 【素养目标】　1．知道洛伦兹力的概念；理解洛伦兹力的群体集中效应形成了安培力。2．会利用左手定则判断洛伦兹力的方向；理解洛伦兹力垂直于磁场和速度所在的平面。3．能够由安培力公式推导出洛伦兹力公式，会计算洛伦兹力的大小。4．知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理。 知识点一　洛伦兹力的方向 [情境导学]　结合教材P8的“演示”实验，观察电子束在磁场中的偏转，思考下列问题。 (1)图甲是阴极射线管的结构示意图，射线管未放入磁场中时电子运动的方向及轨迹怎样？ (2)图乙是射线管放入磁场中时的情景，电子的径迹怎样？为什么会这样？ (3)如果仅将图乙中磁铁的磁极对调，电子的径迹怎样？ 提示：(1)电子由阴极向阳极运动，轨迹是直线。 (2)电子的径迹向下弯曲，因为受到向下的磁场力作用。 (3)仅将磁铁的磁极对调，电子的径迹向上弯曲。 (阅读教材P8—P9完成下列填空) 1．洛伦兹力 (1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。 (2)安培力与洛伦兹力的关系：通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。 2．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的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 学生用书第11页 [问题探究]　(1)洛伦兹力F的方向与磁感应强度B、粒子的速度v的方向间有什么样的关系？ (2)根据洛伦兹力F的方向与粒子的速度v的方向的关系，请你推测：洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做功吗？ 提示：(1)洛伦兹力F的方向特点：F⊥B且F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。 (2)洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力对带电粒子不做功。 (多选)(2023·河南周口质检)下列图中关于各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子电性的判断正确的是(　　) 答案：CD 解析：题图A中，粒子带负电，根据左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，故A错误；题图B中，粒子带负电，根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向里，故B错误；题图C中，根据左手定则可知，粒子带正电，故C正确；题图D中，粒子带负电，根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。 1．洛伦兹力方向的三个决定因素：电荷的电性(正、负)、带电粒子的速度方向、磁感应强度的方向。 2．F、B、v三者方向间的关系 (1)洛伦兹力F的方向特点：F⊥B且F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面，如图甲所示。 (2)v与B的方向关系：v与B的方向间没有因果关系，v与B的方向可以垂直、可以平行、也可以成任意夹角，如图乙所示。 3．洛伦兹力永不做功 (1)由于洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直，故洛伦兹力对运动电荷永不做功。 (2)洛伦兹力只改变电荷速度的方向，不改变电荷速度的大小。 针对练1．初速度为v0的电子(仅受洛伦兹力)沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则(　　) A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变 答案：A 解析：由安培定则可判定导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，根据左手定则可判定电子所受洛伦兹力向右，电子将向右偏转，由于洛伦兹力不做功，故电子动能不变，速率不变，故A正确。 针对练2．(多选)(2023·江苏泰州高二联考)如图是磁感应强度B、负电荷运动速度v和磁场对运动电荷的作用力F三者方向的相互关系图，其中正确的是(B、F和v两两垂直)(　　) 答案：ABC 解析：根据左手定则，可知A、B、C正确， D错误。 知识点二　洛伦兹力的大小 [情境导学]　如图所示，一段通电导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线的横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q且定向运动的速率都是v。取长度为vt的一段导线。 (1)该段导线中的粒子数是多少？导线中的电流为多大？ (2)该段导线在磁场中所受安培力多大？ 学生用书第12页 (3)该段导线中每个自由电荷所受洛伦兹力多大？ 提示：(1)该段导线中含有的粒子数为N＝nSvt。在时间t内通过横截面的电荷量Q＝nSvtq，由电流的定义知I＝＝＝nSvq。 (2)该段导线所受安培力F安＝IlB＝nqv2tSB。 (3)该段导线所受的安培力F安可看成是作用在该段导线中每个自由电荷上的洛伦兹力F洛的合力，即F安＝NF洛，则每个自由电荷所受洛伦兹力的大小为F洛＝qvB。 (阅读教材P9—P10完成下列填空) 电荷量为q的粒子以速度v在磁场中运动，所受洛伦兹力： 1．当v⊥B，F＝qvB，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大。 2．当v∥B，F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力。 3．当v与B成θ角时，F＝qvBsin θ。 [问题探究]　1．运动电荷在电场中是否一定受到电场力的作用？在磁场中是否一定受到洛伦兹力的作用？ 2．同一电荷，以相同速率进入同一匀强磁场，洛伦兹力的大小一定相同吗？ 3．洛伦兹力与安培力有什么关系？ 提示：1．一定；不一定。 2．不一定。 3．安培力是洛伦兹力的宏观表现。 (多选)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小F和方向正确的是(　　) A．图甲中，F＝qvB，方向与v垂直斜向上 B．图乙中，F＝qvB，方向与v垂直斜向下 C．图丙中，F＝qvB，方向垂直纸面向外 D．图丁中，F＝qvB，方向垂直纸面向里 答案：AD 解析：题图甲中，根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上，大小为F＝qvB，故A正确；题图乙中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向斜向左上方，大小为F＝qvB，故B错误；题图丙中，速度方向与磁感应强度的方向平行，不受洛伦兹力作用，故C错误；题图丁中，将速度分解为与磁感应强度平行和与磁感应强度垂直的分量，则与磁感应强度垂直的分量受洛伦兹力作用，大小为F＝qvBcos 60°＝qvB，方向垂直于纸面向里，故D正确。 洛伦兹力与安培力的区别与联系 区别与 联系 洛伦兹力 安培力 区 别 意义 是指单个运动电荷受到的磁场力 是指一段电流(即大量定向移动的电荷)受到的磁场力 做功 永不做功 可以做功，也可以不做功 联系 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质 (2)大小关系：F安＝NF洛 (3)方向关系：洛伦兹力与安培力的方向一致，均可用左手定则进行判断 针对练1．两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则两带电粒子受到的洛伦兹力大小之比为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 答案：C 解析：带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时，洛伦兹力F＝qvB，与电荷量成正比，与质量无关，C正确。 针对练2．如图所示，一个带电荷量为＋q的小带电体静止处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，重力加速度为g，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该(　　) A．使B的数值增大 B．使磁场以速率v＝向上移动 C．使磁场以速率v＝向右移动 D．使磁场以速率v＝向左移动 答案：D 解析：为使小带电体对绝缘面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好与重力平衡。磁场不动而只增大B，小带电体在磁场里不受洛伦兹力，故A错误；磁场向上移动相当于小带电体向下运动，所受洛伦兹力向右，不能平衡重力，故B错误；磁场以速率v向右移动，相当于小带电体以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不能平衡重力，故C错误；磁场以速率v向左移动，相当于小带电体以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上，由平衡条件可知，当qvB＝mg时，带电体对水平绝缘面无压力，此时v＝，故D正确。 学生用书第13页 知识点三　电子束的磁偏转 [情境导学]　显像管电视机的核心部件是显像管(如图)，其电子束的偏转利用了什么原理？ 提示：电子束在磁场中的偏转。 (阅读教材P10—P11完成下列填空) 1．电子显像管的构造：由电子枪、偏转线圈和荧光屏三部分组成。 2．电子显像管的原理 (1)电子枪发射高速电子。 (2)电子束在磁场中偏转。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。 [问题探究]　如图为显像管的原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。 (1)要使电子束打在A点，磁场应该沿什么方向？ (2)要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？ (3)要使电子束打在荧光屏上的位置由O点逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 提示：(1)偏转磁场的方向垂直纸面向外。 (2)偏转磁场的方向垂直纸面向里。 (3)偏转磁场的磁感应强度先为零，再垂直纸面向外逐渐增大。 显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的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，若要使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是(　　) 答案：A 解析：电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的B -t图线在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的B -t图线在t轴上方，故选A。 显像管中两个偏转磁场的变化特点 1．水平方向偏转：磁场沿着竖直方向，强弱不断变化，使电子束打在荧光屏上的光点从左向右(或从右向左)不断移动。 2．竖直方向偏转：磁场沿着水平方向，强弱不断变化，使电子束打在荧光屏上的光点从上向下(或从下向上)不断移动。 学生用书第14页 针对练1．如图为说明电视机显像管偏转线圈作用的示意图。当线圈中通过图示方向的电流时，一束沿中心轴线O自纸内射向纸外的电子流将(　　) A．向左偏转 B．向右偏转 C．向上偏转 D．向下偏转 答案：B 解析：由题图知该线圈可等效为两个通电螺线管，由安培定则可判断，线圈下端为N极，因此O点磁场方向向上，然后由左手定则可判断电子流向右偏转，故B正确。 针对练2．(2023·广东清远高二期末)如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将(　　) A．向下偏转 B．向上偏转 C．向纸外偏转 D．向纸里偏转 答案：A 解析：由安培定则可知，环形电流产生的磁场在环形电流外侧的磁感线方向垂直纸面向里，电子束由左向右运动，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向下，则电子束向下偏转，故选A。 知识点四　洛伦兹力与现代科技 角度一　速度选择器 (2023·浙江杭州高二质检)速度选择器是质谱仪的重要组成部分，由两块平行金属板构成，工作时在两板上加一定电压，同时在两板间垂直于电场方向上加一匀强磁场。通过电场和磁场的联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。已知所加的电压为U，磁感应强度为B，板间距为d，板的长度为L。下列说法正确的是(　　) A．两板间的匀强电场的场强E＝ B．筛选出的运动粒子的速率v＝ C．只能筛选特定速率的正粒子，不能筛选特定速率的负粒子 D．筛选出的粒子沿PQ做匀加速直线运动 答案：B 解析：两板间的匀强电场的场强E＝，故A错误；筛选出的运动粒子受力平衡，有qvB＝qE，筛选出的运动粒子的速率v＝，故B正确；不管是正粒子还是负粒子，只要粒子满足特定速率，粒子受到电场力就与受到的洛伦兹力二力平衡，粒子沿PQ做匀速直线运动，故C、D错误。故选B。 速度选择器的理解 1．构成：如图所示，两极板间存在匀强电场和匀强磁场，二者方向互相垂直，带电粒子从左侧平行于极板射入，不计粒子重力。 2．工作原理：带电粒子沿虚线做匀速直线运动时，受到的静电力和洛伦兹力大小相等，方向相反，有qE＝qvB，可得v＝。 3．特点(1)速度选择器选择的速度大小：v＝，而对粒子的质量、电荷量大小及带电正负无要求。 ①当v＞时，粒子向F洛方向偏转，F电做负功，粒子的动能减小，电势能增大。 ②当v＜时，粒子向F电方向偏转，F电做正功，粒子的动能增大，电势能减小。 (2)速度选择器选择的速度方向：只能选择单一速度方向，若粒子从另一方向射入，则不能沿着直线穿出速度选择器。 角度二　磁流体发电机 (2023·广东湛江高二期末)如图是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间存在很强的磁场，一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是(　　) A．Q板的电势高于P板的电势 B．R中流过由b向a方向的电流 C．若只改变磁感应强度大小，R中电流保持不变 D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大 答案：D 解析：等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向上偏转，打在P板上，负电荷向下偏转，打在Q板上，所以P板带正电，Q板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，流过电阻R的电流方向由a到b，A、B错误；根据稳定时静电力等于洛伦兹力得q＝qvB，可得U＝Bdv，再由欧姆定律有I＝＝，可知电流与磁感应强度成正比，改变磁感应强度的大小，R中电流也改变，C错误；由I＝可知，若只增大粒子入射速度，R中电流也会增大，D正确。 学生用书第15页 磁流体发电机的理解 1．结构及原理：磁流体发电机的发电原理图如图甲所示，其平面图如图乙所示。 设带电粒子的运动速度为v，带电荷量为q，匀强磁场的磁感应强度为B，M、N极板间距离为d，极板间电压为U，当粒子(不计重力)匀速直线通过时，根据FB＝FE，有qvB＝qE＝，可得U＝Bdv。 2．电源的电动势 (1)大小：外电路断开时，电源电动势的大小等于路端电压，故此磁流体发电机的电动势为E＝U＝Bdv。 (2)正、负极的判断：根据左手定则可判断，正离子向M极板偏转，M极板积聚正离子，电势高，为发电机正极，N极板积聚负离子，电势低，为发电机负极。 3．电源的内阻：r＝ρ。 角度三　电磁流量计 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正、负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.04 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为(　　) A．1.3 m/s，a正、b负 B．2.7 m/s，a正、b负 C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、b正 答案：A 解析：血液中的正、负离子在磁场中运动时，根据左手定则可知，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a带正电，b带负电；最终血液中的离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为零，有q＝qvB，可得v＝＝ m/s≈1.3 m/s，选项A正确。故选A。 电磁流量计的理解 1．构成：如图甲、乙是电磁流量计的示意图。 2．原理：设圆管的直径为D，磁感应强度为B，a、b两点间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦兹力作用，在管壁的上、下两侧堆积产生的。到一定程度后，a、b两点间的电势差达到稳定值U，上、下两侧堆积的电荷不再增多，此时，洛伦兹力和静电力平衡，有qvB＝qE＝q，所以v＝，又圆管的横截面积S＝πD2，故流量Q＝Sv＝。 1．(多选)(鲁科版选择性必修第二册·P16·T1改编)下列图中标明了磁感应强度B、速度v、洛伦兹力F这三个物理量中两个物理量的方向，若已知B、v相互垂直，则第三个物理量的方向描述正确的是(　　) A．图(a)中洛伦兹力F的方向沿着纸面垂直于速度v斜向下 B．图(b)中速度v的方向在纸面内向左 C．图(c)中洛伦兹力F的方向垂直于纸面向里 D．图(d)中磁感应强度B的方向沿着纸面向下 答案：BC 解析：根据左手定则，题图(a)中洛伦兹力F的方向沿着纸面垂直于速度v斜向上，A错误；题图(b)中速度v的方向在纸面内向左，B正确；题图(c)中洛伦兹力F的方向垂直于纸面向里，C正确；题图(d)中磁感应强度B的方向沿着纸面向上，D错误。 学生用书第16页 2．如图所示，带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰好做匀速直线运动。若油滴质量为m，磁感应强度为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带负电荷，比荷＝ C．油滴必带正电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝ 答案：C 解析：油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上且与重力平衡，由左手定则可知油滴必带正电，由qv0B＝mg得q＝，C正确。 3．显像管的工作原理图如图所示，图中阴影区域没有磁场时，从电子枪发出的电子打在荧光屏正中心的O点。为使电子在水平方向上偏离中心向纸面外运动，阴影区域所加磁场的方向是(　　) A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直于纸面向内 D．垂直于纸面向外 答案：B 解析：电子向外偏，受垂直于纸面向外的洛伦兹力，根据左手定则可知，所加磁场的方向竖直向下，故选B。 4．截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现的情况是(　　) A．在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷 B．在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷 C．开始通电时，电子做定向移动并向b偏转 D．两个表面电势不同，a表面电势较高 答案：A 解析：金属导体靠电子导电，电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成。应用左手定则可知，自由电子所受洛伦兹力的方向指向a表面一侧，在a表面聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在b表面“裸露”出正电荷，并使b表面电势高于a表面电势，故A正确。 课时测评3　磁场对运动电荷的作用力 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，共50分) 1．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，则在闪电击中中国北方建筑物瞬间，建筑物受到地磁场在水平方向的作用力的方向是(　　) A．向西 B．向南 C．向东 D．向北 答案：A 解析：中国北方地磁场水平分量的方向向北，云层带负电，带负电的粒子向下运动，根据左手定则可知，粒子受到的磁场力的方向向西，所以建筑物受到的作用力的方向向西。故选A。 2．(多选)(2023·河北邯郸高二期末)一个电荷量为q、质量为m、速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则对它所受的洛伦兹力，下列说法正确的是(　　) A．它所受的洛伦兹力大小一定为qvB B．它所受的洛伦兹力大小为零 C．它所受的洛伦兹力的方向一定和v垂直 D．它所受的洛伦兹力的方向有时与v垂直，有时与v平行 答案：AC 解析：带电粒子在磁场中运动时，受到的洛伦兹力F＝qvBsin θ，只有当运动的方向与磁场的方向垂直时，它所受的洛伦兹力大小一定为qvB，故A正确，B错误；根据左手定则可知，洛伦兹力总是垂直磁场与运动的方向所构成的平面，即洛伦兹力一定和v垂直，故C正确，D错误。故选AC。 3．在海南某学校操场的上空停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点相对热气球正下方的地面位置(　　) A．偏东 B．偏西 C．偏南 D．偏北 答案：B 解析：在北半球，地磁场在水平方向上的分量水平向北，塑料小部件带负电，根据左手定则可知塑料小部件受到向西的洛伦兹力，故向西偏转，B正确。 4．如图所示，电子枪发射的电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内)，沿图中实线方向射出磁场，最后打在屏上P点，则磁场的方向可能为(　　) A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向内 C．平行纸面向上 D．平行纸面向右 答案：A 解析：电子受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可得磁场的方向可能垂直纸面向外，A正确。 5．(2023·浙江嘉兴高二期末)如图为电视机显像管示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。安装在管颈的偏转线圈通以电流后，可产生偏转磁场。则(　　) A．电子在偏转磁场中被加速 B．电子的偏转是因为电场力的作用 C．增大偏转线圈电流时电子的速度将增大 D．增大偏转线圈电流时电子打到屏上的偏移会增大 答案：D 解析：偏转线圈通入电流时产生磁场，洛伦兹力不做功，电子在偏转磁场中不能被加速，故A错误；电子的偏转是因为磁场力的作用，故B错误；增大偏转线圈电流时不会影响电子的速度，故C错误；增大偏转线圈电流时，偏转磁场增大，洛伦兹力增大，所以电子打到屏上的偏移会增大，故D正确。故选D。 6．带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它经过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示了粒子的径迹，这是云室的原理。如图是云室中拍摄的照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四种粒子的径迹，下列说法正确的是(　　) A．四种粒子都带正电 B．四种粒子都带负电 C．打到a、b点的粒子带正电 D．打到c、d点的粒子带正电 答案：D 解析：由左手定则可知，打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确。 7．(多选)如图所示，在带电的两平行金属板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，现有一电子(不计重力)以速度v0平行金属板射入场区，则(　　) A．若v0＞，电子沿轨迹Ⅰ运动，出场区时速度v＞v0 B．若v0＞，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度v＜v0 C．若v0＜，电子沿轨迹Ⅰ运动，出场区时速度v＞v0 D．若v0＜，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度v＜v0 答案：BC 解析：电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力的作用，由左手定则判断可知，洛伦兹力方向向下，而电场力方向向上。若v0＞，则qv0B＞qE，即洛伦兹力大于电场力，电子向下偏转，沿轨迹Ⅱ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子做负功，动能减小，速度减小，故速度v＜v0，A错误，B正确；若v0＜，则qv0B＜qE，即洛伦兹力小于电场力，电子向上偏转，沿轨迹Ⅰ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子做正功，动能增大，速度增大，故速度v＞v0，C正确，D错误。 8．(多选)(2023·浙江丽水市高二统考期末)电磁流量计是用来测管内电介质(包含正、负电荷)流量的感应式仪表，单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量。如图为电磁流量计示意图和匀强磁场方向，磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时，测得管壁上M、N两点间的电压为U，已知管道直径为d，则(　　) A．管壁上N点电势高于M点 B．管中导电液体的流速为 C．管中导电液体的流量为 D．管中导电液体的流量为 答案：AD 解析：根据左手定则可知，导电液体中的正电荷受到向下的洛伦兹力，打在下管壁，负电荷受到向上的洛伦兹力，打在上管壁，所以N点的电势高于M点，故A正确；稳定时电荷受力平衡，根据平衡条件得qvB＝q，解得v＝，故B错误；流量为Q＝vS，S＝πd2，解得Q＝，故C错误，D正确。 9．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流大小均为I，方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B＝，其中k为常量)。某时刻有一电子(质量为m、电荷量为e)正好经过坐标原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，则电子此时所受洛伦兹力(　　) A．方向垂直纸面向里，大小为 B．方向指向x轴正方向，大小为 C．方向垂直纸面向里，大小为 D．方向指向x轴正方向，大小为 答案：A 解析：P、Q两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁感应强度方向相反、大小相等，合磁感应强度为零，所以O点实际磁感应强度等于导线R在O点产生的磁感应强度，根据安培定则可知，O点的磁感应强度方向沿x轴负方向，由几何关系可知，导线R距O点的距离r＝a，磁感应强度的大小B＝＝，洛伦兹力F＝evB＝，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向里，故A正确，B、C、D错误。 10．(多选)(2023·河北承德一中高二月考)磁流体发电机可简化为如图所示模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则(　　) A．该磁流体发电机模型的内阻为r＝ B．产生的电动势为E＝Bav C．流过外电阻R的电流为I＝ D．该磁流体发电机模型的路端电压为 答案：AC 解析：根据左手定则可知，正离子向上偏转，负离子向下偏转，则上极板带正电，下极板带负电，板间产生电场，最终离子处于平衡状态，有qvB＝q，解得电动势为E＝BLv，内阻为r＝ρ＝＝，根据闭合电路欧姆定律有I＝＝，路端电压为U＝IR＝。故选AC。 学科网（北京）股份有限公司 $$