19学年高中物理 第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力课时作业 选修31含答案doc.docx
- 文档编号:10907298
- 上传时间:2023-02-23
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:73.62KB
19学年高中物理 第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力课时作业 选修31含答案doc.docx
《19学年高中物理 第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力课时作业 选修31含答案doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《19学年高中物理 第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力课时作业 选修31含答案doc.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
19学年高中物理第三章磁场5运动电荷在磁场中受到的力课时作业选修31含答案doc
5运动电荷在磁场中受到的力
[课时作业]
[A组 基础巩固]
一、单项选择题
1.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.向上偏转 B.向下偏转
C.向纸外偏转D.向纸里偏转
解析:
由安培定则可知,环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直纸面向外,由左手定则可判断,电子受到的洛伦兹力方向向上,故A正确.
答案:
A
2.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
B.增大为原来的4倍
C.减小为原来的
D.增大为原来的2倍
解析:
由洛伦兹力的公式F=qvB可知,磁感应强度增大为原来的2倍,带电粒子受到的洛伦兹力也增大为原来的2倍.
答案:
D
3.如图所示,在竖直绝缘的水平台上,一个带正电的小球以水平速度v0抛出,落在地面上的A点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,小球仍能落到地面上,则小球的落点( )
A.仍在A点B.在A点左侧
C.在A点右侧D.无法确定
解析:
小球在运动中任一位置的受力如图所示,小球此时受到了斜向上的洛伦兹力的作用,小球在竖直方向的加速度ay=
答案: C 4.如图所示,一个带电荷量为+q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面恰好无压力,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 解析: 为使小带电体对水平绝缘面恰好无压力,则应使它受到的洛伦兹力与重力平衡,磁场不动而只增大B,静止的小带电体在磁场里不受洛伦兹力,选项A错误;磁场向上移动相当于小带电体向下运动,受到的洛伦兹力向右,不可能平衡重力,故选项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,也不可能平衡重力,故选项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,当qvB=mg时,小带电体对水平绝缘面恰好无压力,则v= ,故选项D正确. 答案: D 5.(2018·安徽安庆一中测试)如图所示,摆球带有负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直于纸面向里,摆球在A、B间摆动过程中,由A摆到最低点C时,摆线拉力大小为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线拉力大小为F2,摆球加速度大小为a2,则( ) A.F1>F2,a1=a2B.F1<F2,a1=a2 C.F1>F2,a1>a2D.F1<F2,a1<a2 解析: 由于洛伦兹力不做功,所以摆球由B到达C和由A到达C点的速度大小相等,由a= 可得a1=a2.当由A运动到C时,以摆球为研究对象受力分析如图甲所示,F1+F洛-mg=ma① 当由B运动到C时,受力分析如图乙所示,F2-F洛-mg=ma② 由①②式可得: F1<F2,故选项B正确. 答案: B 二、多项选择题 6.(2018·江苏淮安高二检测)关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是 ( ) A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B.电荷在电场中一定受电场力作用 C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D.电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直 解析: 电荷在电场中一定受电场力作用,但在磁场中,只有电荷运动并且运动方向与磁场方向不平行时才受磁场力作用,A错,B对.电荷受电场力的方向与电场方向相同或相反,电荷若受磁场力,则磁场力方向与磁场方向一定垂直,C错,D对. 答案: BD 7. 如图所示,在图中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,通过该区域时未发生偏转,假设电子重力可忽略不计,则在该区域中的E和B的方向可能是( ) A.E竖直向上,B垂直纸面向外 B.E竖直向上,B垂直纸面向里 C.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同 D.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反 解析: 如果E竖直向上,B垂直纸面向外,电子沿图中方向射入后,电场力向下,洛伦兹力向上,二力可能平衡,电子可能沿直线通过E、B共存区域,故A对;同理B不对;如果E、B沿水平方向且与电子运动方向相同,电子不受洛伦兹力作用,但电子受到与E反方向的电场力作用,电子做匀减速直线运动,也不偏转,故C对;如果E、B沿水平方向,且与电子运动方向相反,电子仍不受洛伦兹力,电场力与E反向,即与速度同方向,故电子做匀加速直线运动,也不偏转,故D对. 答案: ACD 8.(2018·浙江杭州高二检测)如图所示,匀强电场的方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是( ) A.Ga最大B.Gb最大 C.Gc最大D.Gc最小 解析: 由于a静止,Ga=qE,电场力向上,带正电荷,由左手定则可知,b受洛伦兹力方向向上,Gb=qE+qvB;c受洛伦兹力方向向下,Gc+qvB=qE,由此可知,Gb>Ga>Gc,故B、D正确. 答案: BD 三、非选择题 9.一初速度为零的质子,经过电压为1880V的电场加速后,垂直进入磁感应强度为5.0×10-4T的匀强磁场中.求质子受到的洛伦兹力的大小.(质子质量m=1.67×10-27kg,g取10m/s2) 解析: 质子的初速度为零,由动能定理得Uq= mv2, 可得质子进入匀强磁场时的速率 v= =6.0×105m/s, 由于质子是垂直进入磁场的,按照洛伦兹力的计算公式可以得到 F=qvB=1.6×10-19×6.0×105×5.0×10-4N =4.8×10-17N. 答案: 4.8×10-17N [B组 能力提升] 一、选择题 1.如图是电子射线管的示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( ) A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场,电场方向沿z轴负方向 D.加一电场,电场方向沿y轴正方向 解析: 电子由阴极射向阳极,等效电流方向为由阳极流向阴极,根据左手定则判断磁场方向应为沿y轴正方向,A错误,B正确.加电场时,电子受力方向与电场线方向相反,故电场应沿z轴正方向,C、D错误. 答案: B 2.(多选)如图所示为匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区,方向如图所示.一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0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 解析: 当qvB=qE时,电子沿直线运动,此时v= .当v0> 时,洛伦兹力大于电场力,轨迹向下偏转,电场力做负功,动能减小,出场区时速度v<v0,A错误,B正确.当v0< 时,洛伦兹力小于电场力,电子向上偏转,电场力做正功,出场区时速度v>v0,C正确,D错误. 答案: BC 二、非选择题 3.如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α.一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ (1)圆环A的最大加速度为多大? 获得最大加速度时的速度为多大? (2)圆环A能够达到的最大速度为多大? 解析: (1)由于μ 根据牛顿第二定律,对圆环A沿棒的方向: mgsinα-Ff1=ma 垂直棒的方向: FN1+qv1B=mgcosα 所以当Ff1=0(即FN1=0)时,a有最大值am, am=gsinα 此时qv1B=mgcosα 解得v1= (2)设当环A的速度达到最大值vm时,环受杆的弹力FN2,方向垂直于杆向下,摩擦力Ff2=μFN2.此时应有a=0,即mgsinα=Ff2 在垂直杆方向上FN2+mgcosα=qvmB 解得vm= 答案: (1)gsinθ (2) 4.质量为m、带电荷量为q的微粒,以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求: (1)电场强度的大小,该带电粒子带何种电荷; (2)磁感应强度的大小. 解析: (1)微粒做匀速直线运动,所受合力必为零,微粒受重力mg,电场力qE,洛伦兹力qvB,由此可知,微粒带正电,受力如图所示,则qE=mg, 则电场强度E= . (2)由于合力为零,则qvB= mg,所以B= . 答案: (1) 正电 (2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 19学年高中物理 第三章 磁场 运动电荷在磁场中受到的力课时作业 选修31含答案doc 19 学年 高中物理 第三 运动 电荷 受到 课时 作业 选修 31 答案 doc
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/10907298.html