1.2 磁场对运动电荷的作用力 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 本同步练习通过基础认知、综合应用、拓展深化三层设计，以洛伦兹力公式及应用为核心，实现从单一知识点到复杂情境的递进，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|洛伦兹力公式、左手定则|单选直接考查公式应用（题1），填空强化概念辨析（题16）| |综合应用|洛伦兹力与力学综合|多选结合曲线运动（题4），单选分析叠加场中受力（题5）| |拓展深化|复杂情境与理论推导|解答题推导电流微观表达式（题20），斜面脱离问题综合能量与运动分析（题21）|

1.2磁场对运动电荷的作用力 同步练习 一、单项选择题 1．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增大为原来的 2 倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力（　　） A．变为原来的四分之一 B．增大为原来的4倍 C．减小为原来的一半 D．增大为原来的2倍 2．关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ） A．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 B．安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断 C．电场力一定沿电场方向，洛伦兹力一定沿磁场方向 D．安培力、洛伦兹力和电场力都可以做功 3．如图所示，将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后，其运动轨迹可能是（　　） A．虚线 B．虚线 C．虚线 D．虚线 4．地球的高纬度地区常会出现美丽的极光，极光本质上是来自宇宙的高速带电粒子流在地磁场的作用下偏转进入地球两极附近时，撞击空气分子引起的。高速带电粒子撞击空气分子后动能减小，假如我们在地球北极仰视，发现正上方的极光如图所示，呈现从M沿逆时针方向射向N的弧状形式。则下列说法正确的是（　　） A．北极上空的地磁场方向竖直向上 B．高速粒子带正电 C．弧MN的半径不断增大 D．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向西偏转 5．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的力F拉乙物块，使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上做匀加速运动的阶段中，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D．乙物块与斜面之间的摩擦力不断增大 6．如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场。现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速运动阶段（　　） A．a对b的压力不变 B．a对b的压力变大 C．a、b物块间的摩擦力变大 D．a、b物块间的摩擦力不变 7．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，重力加速度大小为g，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球运动的加速度不断变化 C．小球机械能的增加量等于qvBh D．小球在玻璃管中运动时间为 二、多项选择题 8．关于电荷在磁场中受力，下列说法中正确的是（　　） A．静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷一定受洛伦兹力的作用 B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行 C．洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直 D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力的作用 9．一带电粒子以初速v0进入匀强磁场中，则粒子（只受洛伦兹力）可能的运动是（　　） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．匀速圆周运动 D．匀变速曲线运动 10．如图所示，下列运动电荷或通电直导线受到的磁场力的方向，正确的是（　　） A． B． C． D． 11．真空中有一根导线中通有恒定电流。一带电粒子从点开始运动的部分轨迹如图中曲线所示，轨迹与导线共面，则（　　）    A．若粒子带负电，电流方向从到 B．若粒子带正电，电流方向从到 C．若粒子带负电，电流方向从到 D．若粒子带正电，电流方向从到 12．如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑圆槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，有一质量为m=0.10g的带正电的电量为q=1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动，小球恰好能通过光滑圆槽轨的最高点，则下列说法正确的是（ ） A．小球在最高点只受到洛伦兹力和重力的作用 B．由于无摩擦力，且洛伦兹力也不做功，所以小球到达最高点和小球在水平轨道上的机械能相等 C．如果小球到达最高点的线速度是v，小球在最高点有式子成立 D．如果重力加速度取10m/s2，则小球的初速度为4.6m/s 13．如图，一个质量为m、带电量为+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。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（　　） A．圆环可能做匀速直线运动 B．圆环可能做匀减速直线运动 C．圆环克服摩擦力所做的功一定为 D．圆环克服摩擦力所做的功可能为 14．如图，在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场，质量为m、足够长的绝缘不带电木板A上放着一带电荷量为、质量为的物块B，物块与木板间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现对A施加一个大小为、方向水平向右的恒力F，系统由静止开始运动，则在物块离开A之前，下列图象正确的是（　　） A． B． C． D． 15．如图所示，某足够宽的空间有垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为、带电荷量的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小为的恒力，g取。则（　　） A．滑块刚开始做匀加速运动，接着做匀速直线运动 B．滑块刚开始加速度为，速度达到时，加速度开始减小 C．滑块最终做速度为的匀速直线运动 D．木板最终做加速度为的匀加速直线运动 三、填空题 16．如图所示，是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，虚线是电子的运动轨迹，那么A端接直流高压电源的___极（正或负），C为蹄形磁铁的___极（N或S）． 17．某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束．那么在这三束射线中，带正电的是_____，带负电的是_____，不带电的是_____． 18．有一质量为m、电荷量为q的带正电小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，为了使小球漂离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为______，方向______。 19．质量为m、带电量为q的滑块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图。若带电滑块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，可知滑块带__________电（填“正”或“负”）；滑块在斜面上下滑过程中，当滑块对斜面压力为零时的速率为__________，从开始到压力为零时所用时间为__________。 四、解答题 20．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行分析研究，宏观规律是由微观机理所决定，找出二者的内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示，一段横截面积为S的直导线，单位体积内有n个自由电子，自由电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。 (1)请根据电流的公式，推导电流微观表达式I； (2)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？ (3)如图所示，将图示导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。 21．如图所示，一个质量为m=1.5×10-4kg的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角α=37°的光滑绝缘斜面上，斜面固定且置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，将脱离斜面（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。求： （1）小滑块带何种电荷；（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大；（3）该斜面长度至少多长。 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D B B C CD AC AD 题号 11 12 13 14 15 答案 AD ABD AD BD BC 16．负 S 17．① ③ ② 18． 向左 19．正 20．(1)略；(2)；(3)略 21．（1）带负电荷；（2）4.8m/s；（3）1.92m 试卷第6页，共7页 第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $