高中物理《磁場對運動電荷的作用力》課時練習 新人教版選修3

1、物理：新人教選修3-1 磁場對運動電荷的作用力課時練習1.如圖3516所示，空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向里，一帶電油滴P恰好處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是()圖3516A若撤去磁場，P可能做勻加速直線運動B若撤去電場，P一定做勻加速直線運動C若給P一初速度，P可能做勻速直線運動D若給P一初速度，P一定做曲線運動解析：選C.若撤去磁場，油滴在重力和電場力作用下仍處于平衡狀態(tài)，故A錯；若撤去電場，P在重力作用下豎直向下加速，同時P又受到洛倫茲力作用，而洛倫茲力垂直速度方向，故P做曲線運動，B錯；若所給初速度方向與磁場方向平行，油滴只受重力和電場力作

2、用處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運動，否則做曲線運動，故C正確，D錯誤2.如圖3517所示，一個帶正電荷的小球沿水平光滑絕緣的桌面向右運動，飛離桌子邊緣A，最后落到地板上設有磁場時飛行時間為t1，水平射程為x1，著地速度大小為v1；若撤去磁場，其余條件不變時，小球飛行時間為t2，水平射程為x2，著地速度大小為v2.則下列結論不正確的是()圖3517Ax1x2Bt1t2Cv1v2 Dv1和v2相同答案：CD3.如圖3518所示，某空間勻強電場豎直向下，勻強磁場垂直紙面向里，一金屬棒AB從高h處自由下落，則()圖3518AA端先著地BB端先著地C兩端同時著地D以上說法均不正確解析：選B.AB棒中自由電子

3、隨棒一起下落，有向下的速度，并受到向左的洛倫茲力，故自由電子往左端集中，因此A端帶負電，B端帶正電A端受到向上靜電力，B端受到向下靜電力，B端先著地4.長方體金屬塊放在勻強磁場中，有電流通過金屬塊，如圖3519所示，則下面說法正確的是()圖3519A金屬塊上下表面電勢相等B金屬塊上表面電勢高于下表面電勢C金屬塊上表面電勢低于下表面電勢D無法比較兩表面的電勢高低答案：B5用絕緣細線懸掛一個質量為m，帶電荷量為q的小球，讓它處于如圖3520所示的磁感應強度為B的勻強磁場中由于磁場的運動，小球靜止在如圖位置，這時懸線與豎直方向夾角為，并被拉緊，則磁場的運動速度和方向是()圖3520Av，水平向右Bv

4、，水平向左Cv，豎直向上Dv，豎直向下答案：C6如圖3521所示，相距為d的兩平行金屬板水平放置，板間存在垂直紙面向里的勻強磁場，閉合開關S，一個帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過板間區(qū)域，若不計粒子重力，要使帶電粒子仍能勻速通過板間區(qū)域，下列說法正確的是()圖3521A把兩板間距離減小一半，同時把粒子速率增加一倍B把兩板間距離增大一倍，同時把板間磁感應強度增大一倍C斷開S，板間距離增大一倍，同時板間磁感應強度減小一半D斷開S，板間距離減小一半，同時把粒子速率減小一半答案：A7如圖3522所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起置于粗糙的地板上，空間有垂直紙面向里的勻強磁場，用

5、水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，在加速階段()圖3522A甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變D乙物塊與地面間的摩擦力不斷增大解析：選BD.甲受洛倫茲力向下，隨v增大而增大，乙與地面之間摩擦力為Ff滑FN地，FN地增加，Ff滑增大，a減小，所以甲、乙間摩擦力為Ff靜m甲a，減小8.如圖3523所示，一個帶負電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場B中現給滑環(huán)施以一個水平向右的瞬時速度，使其由靜止開始運動，則滑環(huán)在桿上的運動情況可能是()圖3523A始終做勻速運動B開始做減速運動

6、，最后靜止于桿上C先做加速運動，最后做勻速運動D先做減速運動，最后做勻速運動解析：選ABD.帶電滑環(huán)向右運動所受洛倫茲力方向向上，其大小與滑環(huán)初速度大小有關由于滑環(huán)初速度的大小未具體給定，因而洛倫茲力與滑環(huán)重力可出現三種不同的關系：(1)當洛倫茲力等于重力時，則滑環(huán)做勻速運動；(2)當洛倫茲力小于重力時，滑環(huán)將做減速運動，最后停在桿上；(3)當洛倫茲力開始時大于重力時，滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小，滑環(huán)與桿之間擠壓力將逐漸減小，因而滑環(huán)所受的摩擦力減小，當擠壓力為零時，摩擦力為零，滑環(huán)做勻速運動9如圖3524所示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，

7、速率大小不一當電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場后，只有一定速率的電子能沿直線前進，并通過小孔S.設產生勻強電場的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強磁場的磁感應強度為0.06 T，問：圖3524(1)磁場的方向應該垂直紙面向里還是向外？(2)速度為多大的電子才能通過小孔S?解析：(1)由題圖可知，平行板產生的電場強度E方向向下，使帶負電的電子受到的電場力FEeE方向向上若沒有磁場，電子束將向上偏轉為了使電子能夠穿過小孔S，所加的磁場施于電子束的洛倫茲力必須是向下的根據左手定則分析得出，B的方向垂直于紙面向里(2)電子受到的洛倫茲力為FBevB，它的大小與電子速率v有關

8、只有那些速率的大小剛好使得洛倫茲力與電場力相平衡的電子，才可沿直線KA通過小孔S.據題意，能夠通過小孔的電子，其速率滿足下式：evBeE，解得：v.又因為E，所以v，將U300 V，B0.06 T，d0.05 m代入上式，得v105 m/s即只有速率為105 m/s的電子可以通過小孔S.答案：(1)向里(2)105 m/s10如圖3525所示，質量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應強度為B的勻強磁場方向水平，并與小球運動方向垂直若小球電荷量為q，球與墻間的動摩擦因數為，則小球下滑的最大速度和最大加速度分別為多少？圖3525答案：g11如圖3526所示，套在很長的絕緣直棒上的帶正

9、電的小球，其質量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，現將此棒豎直放在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，電場強度為E，磁感應強度為B，小球與棒的動摩擦因數為，求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(設小球電荷量不變)圖3526解析：小球下滑的開始階段受力情況如圖甲所示，根據牛頓第二定律有：mgFNma，且FNF電F洛qEqvB，當v增大到使F洛F電，即v1時，摩擦力F0，則amaxg.當v>v1時，小球受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律有：mgFNma，且FNF洛qE，F洛qvB，當v大到使摩擦力Fmg時，a0，此時v達到最大值，即：mg(qvmaxBqE)，所以vmax.答案：g12如圖3527所示，質量為m1 kg、帶正電q5×102C的小滑塊，從半徑為R0.4 m的光滑絕緣圓弧軌道上由靜止自A端滑下整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中已知E100 V/m，水平向右；B1 T，方向垂直紙面向里求：圖3527(1)滑塊m到達C點時的速度；(2)在C點時滑塊對軌道的壓力解析：以滑塊為研究對象，自軌道上A點滑到C點的過程中，受重力mg，方向豎直向下；電場力FEqE，水平向右；洛倫茲力FBqvB，方向改變(1)滑動過程中洛倫茲力FBqvB不做功，由動能定理得：mgRqERmv.所以vC 2(m/s)(2)在