2024年高中物理第三章5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力練習(xí)含解析新人教版選修3-1

PAGE4-A級(jí)抓基礎(chǔ)1.關(guān)于電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力，正確的說(shuō)法是（）A.電荷在磁場(chǎng)中肯定受洛倫茲力作用B.電荷在電場(chǎng)中肯定受電場(chǎng)力作用C.電荷所受電場(chǎng)力肯定與該處電場(chǎng)方向一樣D.電荷所受的洛倫茲力不肯定與磁場(chǎng)方向垂直答案：B2.如圖所示，電子槍射出的電子束進(jìn)入示波管，在示波管正下方有豎直放置的通電環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)，則示波管中的電子束將（）A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙外偏轉(zhuǎn) D.向紙里偏轉(zhuǎn)答案：A3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子沿著垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍，則該帶電粒子受到的洛倫茲力（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4) B.增大為原來(lái)的4倍C.減小為原來(lái)的eq\f(1,2) D.增大為原來(lái)的2倍答案：D4.如圖所示，在真空中，水平導(dǎo)線(xiàn)中有恒定電流I通過(guò)，導(dǎo)線(xiàn)的正下方有一質(zhì)子初速度方向與電流方向相同，則質(zhì)子可能的運(yùn)動(dòng)狀況是（）A.沿路徑a運(yùn)動(dòng)B.沿路徑b運(yùn)動(dòng)C.沿路徑c運(yùn)動(dòng)D.沿路徑d運(yùn)動(dòng)解析：由安培定則，電流在下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向指向紙外，由左手定則，質(zhì)子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力方向向上.則質(zhì)子的軌跡必定向上彎曲，因此C、D錯(cuò)誤；由于洛倫茲力方向始終與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向垂直，故其運(yùn)動(dòng)軌跡必定是曲線(xiàn)，則B正確，A錯(cuò)誤.答案：B5.一種測(cè)量血管中血流速度儀器的原理如圖所示，在動(dòng)脈血管左右兩側(cè)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上下兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.0mm，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.08T，電壓表測(cè)出的電壓為0.10mV，則血流速度大小為多少（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）？解析：血液中的運(yùn)動(dòng)電荷在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，在血管壁上聚集，在血管內(nèi)形成一個(gè)電場(chǎng)，其方向與磁場(chǎng)方向垂直，運(yùn)動(dòng)電荷受的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，達(dá)到了一種穩(wěn)定狀態(tài)，則有qeq\f(U,d)＝qvB，所以v＝eq\f(U,dB)＝eq\f(0.10×10－3V,2.0×10－3m×0.08T)≈0.63m/s.B級(jí)提實(shí)力6.（多選）電子射入只存在磁場(chǎng)的空間區(qū)域后（不計(jì)重力）（）A.動(dòng)能不行能改變B.速度肯定改變C.可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.肯定做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)答案：AC7.（多選）如圖所示，一個(gè)用細(xì)線(xiàn)懸吊著的帶電小球，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的豎直面內(nèi)搖擺，圖中B為小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，則（）A.小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，小球的加速度相同B.小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，懸線(xiàn)對(duì)小球的拉力不同C.小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，具有的動(dòng)能相同D.小球向右和向左運(yùn)動(dòng)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，具有的速度相同解析：帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因洛倫茲力不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，擺球不管向何方向運(yùn)動(dòng)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速率v必定相等，動(dòng)能相同，故C正確；向心加速度a＝eq\f(v2,R)，則a相同，故A正確；若小球帶正電，在最低點(diǎn)向右和向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力分別為F1和F2，則F1＋qvB－mg＝ma，F(xiàn)2－qvB－mg＝ma，則F1<F2，同理，若小球帶負(fù)電荷時(shí)，拉力也不相同，故B正確；因速度是矢量，故D錯(cuò)誤.答案：ABC8.如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán)在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（不計(jì)空氣阻力），現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖乙所示.則以下圓環(huán)所帶的電性、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和圓環(huán)克服摩擦力所做的功W正確的是（重力加速度為g）（）圖甲圖乙A.圓環(huán)帶負(fù)電，B＝eq\f(mg,qv0)B.圓環(huán)帶正電，B＝eq\f(2mg,qv0)C.圓環(huán)帶負(fù)電，W＝eq\f(3,4)mveq\o\al(2,0)D.圓環(huán)帶正電，W＝eq\f(3,4)mveq\o\al(2,0)答案：B9.如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面對(duì)外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑.在滑塊下滑的過(guò)程中，下列推斷正確的是（）A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面對(duì)下D.B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上答案：C10.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為－q的小球可在半徑為R的固定半圓形光滑的絕緣軌道兩端點(diǎn)M、N之間來(lái)回滾動(dòng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于軌道平面，小球在M、N處速度為零.若小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最小壓力為零，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力為多大（已知重力加速度為g）？解析：小球從M處由靜止滑下，到最低點(diǎn)的速度為v，由動(dòng)能定理（或機(jī)械能守恒定律）有mgR＝eq\f(1,2)mv2①在最低點(diǎn)處，由向心力公式有f洛－mg＝meq\f(v2,R)②其中f洛＝Bqv將①式代入②式得B＝eq\f(3m\r(2gR),2qR)小球從N點(diǎn)由靜止滑下，到最低點(diǎn)對(duì)