课时跟踪检测(三) 洛伦兹力（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(三)　洛伦兹力 1.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是 (　 ) A.洛伦兹力不改变带电粒子的动能 B.洛伦兹力对带电粒子做功 C.洛伦兹力的大小与速度无关 D.洛伦兹力方向与带电粒子的速度方向不一定垂直 2.初速度为v0的电子,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 3.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,则下述说法正确的是 (　 ) A.油滴必带正电荷,电荷量为 B.油滴必带正电荷,比荷= C.油滴必带负电荷,电荷量为 D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q= 4.有三束粒子,分别是质子H)、氚核H)和α粒子He),如果它们均以相同的速度垂直射入匀强磁场(磁场方向垂直于纸面向里),图中能正确表示这三束粒子的运动轨迹的是 (　 ) 5.如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点 (　 ) A. B. C. D. 6.如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子,则 (　 ) A.只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B.只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C.只有m、v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D.只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 7.(2025·全国卷)如图所示,正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场,电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场,速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时,电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出,在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3,则 (　 ) A.t1<t2=t3 B.t1<t2<t3 C.t1=t2>t3 D.t1>t2>t3 8.带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场,运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起,在磁场中继续运动,碰撞时间极短,不考虑粒子M和粒子N的重力。下列说法正确的是 (　 ) A.碰后粒子做圆周运动的半径减小 B.碰后粒子做圆周运动的周期减小 C.碰后粒子做圆周运动的动量减小 D.碰后粒子做圆周运动的动能减小 9.(多选)如图所示是一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力。现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度—时间图像可能是下列选项中的 (　 ) 10.(2024·广西高考)Oxy坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。质量为m、电荷量为+q的粒子,以初速度v从O点沿x轴正向开始运动,粒子过y轴时速度与y轴正向夹角为45°,交点为P。不计粒子重力,则P点至O点的距离为 (　 ) A. B. C.(1+) D. 11.(10分)如图所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的距离为d,带电粒子重力不计。 (1)当v满足什么条件时,粒子能回到A点?(6分) (2)求粒子在磁场中运动的时间t。(4分) 12.(12分)如图所示,质量m=1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4 C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E=5 V/m,垂直纸面向外的匀强磁场B=2 T,小球从静止开始运动。求:(取g=10 m/s2) (1)小球具有最大加速度的值为多少?(6分) (2)小球的最大速度为多少?(6分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(三) 1.选A　由左手定则可知,洛伦兹力方向一定与带电粒子的速度方向垂直,故D错误;因为洛伦兹力始终与速度方向垂直,所以不做功;因为洛伦兹力对带电粒子不做功,所以不改变带电粒子的动能,故A正确,B错误;根据洛伦兹力公式F=qvB可知,洛伦兹力的大小与速度有关,故C错误。 2.选A　由右手螺旋定则判断通电直导线产生的磁场在电子一侧的方向垂直纸面向里,再由左手定则判断电子在该磁场中受洛伦兹力方向向右,故电子向右偏转,洛伦兹力不做功,即电子速率不变,A正确。 3.选A　油滴水平向右做匀速直线运动,其所受洛伦兹力必向上与重力平衡,故带正电,由mg=qv0B,得其电荷量q=,A正确,C、D错误;油滴的比荷=,B错误。 4.选C　由粒子在磁场中运动的半径r=可知,质子、氚核、α粒子轨迹半径之比r1∶r2∶r3=∶∶=∶∶=1∶3∶2,所以三种粒子的轨迹半径应该是质子最小、氚核最大,C正确。 5.选B　粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,由周期公式T=知,粒子从O点进入磁场B1到再一次通过O点的时间t=+=,B正确。 6.选C　粒子要通过弯管必须做圆周运动,其半径r=R时,粒子能沿中心线通过弯管,所以r=R=,因为粒子的q、B都相同,所以只有当mv一定时,粒子才能沿中心线通过弯管,C正确。 7.选A　由于电子在磁场中做匀速圆周运动,则电子在磁场中运动的时间为t=,设正方形边长为l,则s1=π·,s2=π·,s3=·l,则有t1<t2=t3,故选A。 8.选D　设粒子M的电荷量为q,质量为m1,速度为v0,粒子N的质量为m2,碰撞后形成的粒子的速度为v。M、N碰撞过程中动量守恒,则有m1v0=(m1+m2)v,碰撞前的轨迹半径R=,碰撞后的轨迹半径R'=,所以碰后粒子做圆周运动的动量不变、运动的半径不变,A、C错误;根据周期公式可得T=,由于碰撞后粒子质量增大,故周期变大,B错误;由于碰撞过程中有能量损失,粒子动能减小,所以碰后粒子做圆周运动的动能减小,D正确。 9.选AD　带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力,当重力与洛伦兹力相等时,圆环与细杆之间没有弹力作用,则也没有摩擦力,圆环将做匀速直线运动,A正确;当洛伦兹力大于重力时,圆环受到摩擦力的作用,并且随着速度的减小而减小,圆环将做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速直线运动,D正确;如果重力大于洛伦兹力,圆环也受摩擦力作用,且摩擦力随着速度的减小越来越大,圆环将做加速度逐渐增大的减速运动,故B、C错误。 10.选C　粒子运动轨迹如图所示,在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m,可得粒子做圆周运动的半径r=,根据几何关系可得P点至O点的距离LPO=r+=(1+)。故选C。 11.解析:(1)粒子运动轨迹如图所示。 由图示的几何关系可知粒子在磁场中的轨迹半径r==2d, 在磁场中有Bqv=m, 联立两式,得v=。 此时粒子可按图中轨迹回到A点。 (2)由图可知,粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为300°,所以t=T==。 答案:(1)v=　(2) 12.解析:(1)小球受向右的静电力,从而由静止运动,导致出现洛伦兹力,使得压力增大,导致滑动摩擦力增大,小球做加速度减小的加速运动,直到速度达到最大后,做匀速直线运动。因此刚开始运动时,加速度最大,最大值为a== m/s2=8 m/s2。　 (2)当静电力等于滑动摩擦力时,速度最大,根据平衡条件,则有mg+qvmB=FN,qE=Ff=μFN 解得: vm== m/s=10 m/s。 答案:(1)8 m/s2　(2)10 m/s $