（作业本）第2节 洛伦兹力（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版 2019）

1 作业本 第1章 安培力与洛伦兹力 第2节 洛伦兹力 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第二册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时35分钟） 1.关于运动电荷和磁场的说法正确的是( ) D A. 运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度必为零 B. 只要速度大小相同，粒子所受洛伦兹力就相同 C. 电子束垂直进入磁场发生偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果 D. 电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力 3 解析 运动电荷的速度方向如果和磁场方向平行，运动电荷不受洛伦兹 力作用，故A错误；洛伦兹力是矢量，速度方向不同，洛伦兹力的方向 就不同，故B错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误；只有运动 的电荷在磁场中运动方向与磁场方向不平行才受磁场力作用，所以电荷 与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力，故D正确。 2.如图所示，若将一阴极射线管置于一通电螺线管的正 上方且在同一水平面内，则阴极射线将( ) A A. 向外偏转 B. 向里偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转 解析 由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下， 阴极射线带负电，结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外。 5 3.来自宇宙的质子流，若以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一 点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ) B A. 竖直向下沿直线射向地面 B. 相对于预定地点，稍向东偏转 C. 相对于预定地点，稍向西偏转 D. 相对于预定地点，稍向北偏转 解析 质子是氢原子核，带正电，地球表面地磁场方向由南向北。根据 左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东， 故选项B正确。 6 4.薄铝板将同一匀强磁场分成 Ⅰ、Ⅱ 两个区域，高速带电粒子可穿过铝 板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径 。假定穿过 铝板前后粒子电荷量保持不变，不计重力，则该粒子( ) C A. 带正电 B. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相等 C. 在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同 D. 从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域 7 解析 带电粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小。由 可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子是由Ⅰ区 域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，A、B、D选项错误； 由 可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时 间均为 ，选项C正确。 8 5.一束带电粒子以同一速度，并从同一位置垂直进入匀强磁场，在磁场 中它们的轨迹如图所示。粒子的轨迹半径为，粒子 的轨迹半径 为，且，、 分别是它们的带电荷量，则( ) C A. 带负电、带正电，比荷之比为 B. 带负电、带正电，比荷之比为 C. 带正电、带负电，比荷之比为 D. 带正电、带负电，比荷之比为 9 解析 向左偏，向右偏，根据左手定则知，带正电， 带负电。 根据半径公式，知比荷，与 相同，所以比荷之比等于 半径的反比，所以 ，故C正确。 10 6.（多选）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 、两小孔中，为、连线的中点，连线上、两点关于 点对称， 导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围产生的磁 感应强度，式中是常数，是 导线中的电流， 为点到导线的 距离，一带正电的小球以初速度从点出发沿连线运动到 点。关于 上述过程，下列说法正确的是( ) BD A. 小球先做加速运动后做减速运动 B. 小球一直做匀速直线运动 C. 小球对桌面的压力先减小后增大 D. 小球对桌面的压力一直在增大 11 解析 根据题意，通过、 的导线电流方向都向上 且大小相等，在、 周围产生逆时针方向 （从上向下看）的磁场，且离直导线越远磁场越弱， 由磁场的叠加知，从到 合磁场的磁感应强度方向先垂直于两导线所 在平面向里后垂直于两导线所在平面向外，且大小先减小后增大，根据 可知，带电小球受到洛伦兹力先向上后向下且先减小后增大， 从到，桌面对带电小球的支持力，从到 ，桌面对带电 小球的支持力 ，则支持力大小一直增加，由牛顿第三定律知， 小球对桌面的压力一直增加，由于洛伦兹力方向始终与带电小球运动方 向垂直，故小球运动速度不变，B、D正确。 12 7.如图所示，质量为 的带正电的小球能沿竖直的绝缘墙竖直下滑，磁 感应强度为 的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直。若小球电 荷量为，球与墙间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 ,则小球下滑的 最大速度为多大？最大加速度为多大？ 答案 13 解析 小球沿墙竖直下滑，由左手定则可知小球所受洛 伦兹力方向垂直墙向左。对小球进行受力分析，小球受 重力、洛伦兹力、墙面给小球的支持力 和摩擦力 ，如图所示。 在这些力的作用下，小球将会做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速 度 ，小球就会保持匀速运动状态，直到有其他外力来迫使它改变 这种状态。 根据牛顿第二定律得。 。 14 又。 。 整理得 。 当时，最大，解得；刚开始时 ，即 只受重力作用时 的加速度最大，此时 。 8.如图所示，一电子沿垂直挡板 方向以速度 从 孔射入匀强磁场中，磁场方向 垂直纸面向里，磁感应强度为 。运 动中电子经某点，，求电子由 运动至 点的时间。（电子的质量 ，电 子的电荷量， 取3） 答案 16 解析 电子运动由洛伦兹力提供向心力，有 则 。 由几何知识知电子由到 转过的圆弧对应的圆心角等 于 ，而 。 则 。 17 $$