课时测评4 洛伦兹力-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评4　洛伦兹力 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题4分，共48分) 1．关于电荷在磁场中所受的洛伦兹力，下列说法正确的是(　　) A．大小跟速度无关 B．可以不与速度垂直 C．总是与磁场垂直 D．可以不与磁场垂直 答案：C 解析：根据洛伦兹力的计算公式f＝qvB可知，电荷在磁场中所受的洛伦兹力与垂直于磁场方向的速度大小有关，故A错误；洛伦兹力方向总是与粒子速度方向和磁场方向垂直，故B、D错误，C正确。故选C。 2．关于洛伦兹力，下列说法正确的是(　　) A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用 B．由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也会做功 C．洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，但磁场方向不一定与电荷运动方向垂直 D．若运动电荷在空间某点不受洛伦兹力，则该点的磁感应强度一定为零 答案：C 解析：带电粒子平行于磁场运动时，不受洛伦兹力作用，A错误；洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直，所以洛伦兹力不做功，B错误；洛伦兹力与速度方向垂直，速度方向与磁场方向不一定垂直，C正确；由洛伦兹力公式f＝qvB sin θ 知，θ＝0°时，F＝0，但该点的磁感应强度B可以不为0，D错误。 3．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。 4．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 答案：B 解析：b、d导线中的电流在O点产生的磁场相互抵消，a、c导线中的电流在O点产生的合磁场方向水平向左，故O点处的磁场方向平行于纸面水平向左。带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确。 5．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，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，故必带正电，由qv0B＝mg得q＝，C正确。 6．(多选)(2024·河北邯郸市高二期末)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＝qvB sin θ，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，洛伦兹力方向总是垂直磁场与运动的方向所构成的平面，而磁场与电流方向不一定垂直，故C正确，D错误。故选A、C。 7．宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害。地球周围存在的地磁场能改变这些带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，下列关于地磁场的说法正确的是(　　) A．南北两极处地磁场最弱，赤道处地磁场最强 B．地理南北两极与地磁场的南北两极刚好重合 C．在赤道附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱 D．在南北两极附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱 答案：D 解析：根据地磁场的磁场分布规律，南北两极处地磁场最强，赤道处地磁场最弱，故A错误；地理南北两极与地磁场的南北两极并不重合，而是存在一定的磁偏角，故B错误；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转，在地球不同位置带电粒子所受到的洛伦兹力大小不同，在赤道处带电粒子运动方向与磁场方向垂直，洛伦兹力最大，所以阻挡作用最强，南、北两极处带电粒子运动方向与磁场方向平行，洛伦兹力最小，所以阻挡作用最弱，故C错误，D正确。故选D。 8．(多选)金属板放在垂直于纸面的磁场中，当有电流通过时会产生霍尔效应。如图所示，宽为d的金属板放入匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，磁感应强度为B。当金属板通入如图所示的电流时，电子定向移动速度为v。下列说法正确的是(　　) A．a、b两点的电势相等 B．达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为Bdv C．导体上表面聚集电子，a点电势高于b点电势 D．导体下表面聚集电子，a点电势低于b点电势 答案：BC 解析：电流向右，则电子向左做定向移动，由左手定则可判断电子受到的洛伦兹力向上，则上表面聚集电子，a点电势高于b点电势，所以A、D错误，C正确；达到稳定状态时，电子所受洛伦兹力与电场力平衡，有e＝evB，解得U＝Bdv，则达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为Bdv，所以B正确。故选B、C。 9．(2024·广州市期末)下列说法正确的是(　　) A．安培力和电场力的方向均可用左手定则判断 B．电荷所受电场力一定与该处电场方向在同一直线上，电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直 C．电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 D．安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力也可以对运动电荷做功 答案：B 解析：安培力的方向用左手定则判断，电场力的方向不能用左手定则判断，A错误；电荷所受电场力一定与该处电场方向在同一直线上，电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，B正确；电荷在电场中一定受电场力作用，电荷静止在恒定磁场中或运动方向与恒定磁场方向平行时不受洛伦兹力，C错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，D错误。故选B。 10．(多选)一根通电直导线水平放置，通过直导线的电流方向如图所示，现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度开始运动，不考虑电子的重力，关于接下来电子的运动，下列说法正确的是(　　) A．电子将向上偏转 B．电子将向下偏转 C．电子运动的速率保持不变 D．电子运动的速率开始变大 答案：AC 解析：根据安培定则可知导线下方的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可知，导线下方向右运动的电子所受的洛伦兹力方向向上，则电子将向上偏转，而洛伦兹力不做功，电子运动的速率不变，故A、C正确。 11．(2024·惠州市高二期末)某品牌笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁铁和霍尔元件，如图所示。霍尔元件为一块宽为a、长为c的矩形半导体，元件内的导电粒子为自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间出现稳定电压U，以此控制屏幕的熄灭。已知电子电荷量为e。则元件的(　　) A．前表面的电势比后表面的低 B．电压稳定时，自由电子受到的洛伦兹力大小为 C．其他条件不变时，前、后表面间的电压U与c成正比 D．其他条件不变时，前、后表面间的电压U与v成正比 答案：D 解析：根据题图所示电子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转，所以后表面电势低，A错误；当前、后表面间电压稳定时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，此时有f＝evB＝F电＝e，解得U＝Bva，所以其他条件不变时，前、后表面间的电压U与v成正比，与c无关，B、C错误，D正确。 12．(多选)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是(　　) A．小球带正电 B．维持试管匀速运动的拉力F应保持不变 C．洛伦兹力对小球做正功 D．小球运动时加速度不变 答案：AD 解析：小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口的洛伦兹力的分力，根据左手定则判断，小球带正电，故A正确；设小球沿试管的分速度大小为v2，则小球受到向左的洛伦兹力的分力F2＝qv2B，v2增大，则F2增大，而拉力F＝F2，则F逐渐增大，故B错误；洛伦兹力总是与速度垂直，不做功，故C错误；设试管运动速度为v1，小球向右的分运动是匀速直线运动，沿管方向小球受到洛伦兹力的分力F1＝qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，根据牛顿第二定律，沿管方向上有F1＝ma1，可知小球加速度不变，故D正确。故选A、D。 13．(12分)一初速度为零的质子(质量m＝1.67×10-27 kg，电荷量q＝1.6×10-19 C)，经过电压为1 880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10-4 T的匀强磁场中，质子所受的洛伦兹力是多大？ 答案：4.8×10-17 N 解析：在加速电场中，由动能定理得qU＝mv2 可得质子获得的速度v＝ ≈6.0×105 m/s 质子受到的洛伦兹力f＝qvB＝1.6×10-19×6.0×105 ×5.0×10-4 N＝4.8×10-17 N。 学科网（北京）股份有限公司 $