1、优质文档优质文档第三章 第五节1.(2009南通高二检测)以下说法正确的是 ( )A电荷处于磁场中一定受到洛伦 兹力B运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C洛伦兹力对运动电荷一定不做功D洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小答案：C2一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么就这个空间是否存在电场或磁场，下列说法中正确的是 ( )A一定不存在电场B一定不存在磁场C一定存在 磁场D可以既存在磁场，又可以存在电场答案：D解析：当运动电荷运动方向与电场线方向相同或运动方向与磁感线平行，均不会发生偏转3在你身边，若有一束电子 从上而下运动，在地磁场的作用下，它将 ( )A向东偏转 B向西偏转C向北偏转 D
2、向南偏转答案：B解析：由左手定则判定4一个长螺线管中通有交流电，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中 ( )A做圆周运动 B沿轴线来回运动C做匀加速直线运动 D做匀速直线运动答案：D解析：通有交流电的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线 运动时不受洛伦兹力，所以应一直保持原运动状态不变5右图为一“滤速器”装置的示意图 a、 b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、 b 两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在 a、 b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线 OO运动，由 O射
3、出不计重力作用，可能达到上述目的的办法是( )A使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向里B使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向里C使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向外D使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向外答案：AD6(2009东台高二检测)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中， 空气阻力不计，当小球分 别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )优质文档优质文档A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同答案：AD解析：带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻
4、垂直，对小球不做功只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过 O 点时速度大小不变，动能相同，A 正确；小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时速度方向相反，由左手定则可知两次过 O 点洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，故 B、C 错；由 a 可v2R知向心加速度相同，D 正确7(2009淮安模拟)北半球某处，地磁场水平分量 B10.810 4 T，竖直分量B20.510 4 T，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距 d20m，如图所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)
5、示数为 U0.2mV，则( )A西侧极板电势高，东侧极板电势 低B西侧极板电势低，东侧极板电势高C海水的流速大小为 0.125m/sD海水的流速大小为 0.2m/s答案：AD解析：由于海水向北流动，地磁场有竖直向下的分量，由左手定则可知，正电荷偏向西极板，负电荷偏向东极板，即西侧极板电势高，东侧极板电势低，故选项 A 正确；对于流过两极板间的带电粒子有： qvB2 q ，即 v m/s0.2m/s，Ud UB2d 0.210 30.510 420故选项 D 正确8质量为 m，电量为 q 带正电荷的小物块从半径为 R 的 光滑圆槽顶点由静止下滑，14整个装置处于电场强度为 E，磁感应强度为 B
6、的区域内如图所示，则小物块滑到底端时对轨道的压力为_答案：3 mg2 qE qB2(mg qE)Rm解析：小物块由静止滑到最低点由动能定理得： mgR qER mv2，在最低点由牛顿第12优质文档优质文档二定律得： N mg qvB m ，联立以上两式得： N3 mg2 qE qB .由牛顿第v2R 2(mg qE)Rm三定律，物块对轨道的压力 N N.9如图所示，在一个倾角为 的斜面上，有一个质量为 m、电量为 q 的带电物体，空间存在着方向垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，带电物体与斜面间的动摩擦因数为 ，它在斜面上沿什么方向、以多大的速度运动，可以保持匀速直线的运动状态不变
7、？答案：如图所示，设速度与水平线夹角为 ， F 为洛伦兹力，方向与 v 垂直，所以也与摩擦力 Ff垂直， Ff与 F 的合力与重力的下滑分量 Gsin 平衡才能匀速运动，而 Ff mg cos ，故 F (Gsin )2 F2f mg sin2 2cos2又因为 F Bqv，所以 vmgsin2 2cos2Bq速度与水平线夹角 由力的关系知sin cot .FfGsin GcosGsin即 arcsin cot .1.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
8、拉b 物块，使 a、 b 一起无相对滑动地向左加速运动，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 物块间的摩擦力变小D a、 b 物块间的摩擦力不变答案：BC2如图甲所示，一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动飞离桌子边缘A，最后落在地板上，设有磁场时其飞行时间为 t1，水平射程为 s1，着地速度大小为 v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为 t2，水平射程为 s2，着地速度大小为 v2，则( )优质文档优质文档A s1s2 B t1t2C v1v2 D v1 v2答案：ABD解析：没有磁场影响时，小球飞落过程为平抛运动当空间有匀
9、强磁 场时，分析小球飞落过程中任一位置受力情况由时刻跟瞬时速度垂直的 f 洛 对小球竖直分运动的影响可知，在同样落差下与平抛运动只受重力作用相比，小球落地时间加长，所以 t1t2.由 f 洛 对水平分运动的影响可知，小球水平分速度将比平抛时加大，且飞行时间又有t1t2，则水平射程必有 s1s2.由于洛伦兹力做功为零，而两种情况重力对小球做功相等，所以落地速度大小相同3如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平(垂直纸面向里)，某带电小球从光滑绝缘轨道上的 a 点自由滑下，经过轨道端点 P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使球从较低的 b 点开始滑下，经 P 点进入板间，
10、则球在板间运动过程中，下列说法正确的是( ) Z|X|X|KA其动能将会增大B其电势能将会增大C小球所受的磁场力将会增大D小球所受的电场力将会增大答案：ABC解析：带电小球一定带正电荷，从 a 点滑下时，电场力 qE 和磁场力 qBv 方向均向上，它们的合力与重力 mg 相平衡，因此在板间做匀速直线运动当小球从较低的 b 点滑下到达P 点时的速度 vqE qBv，带电小球轨迹将向下弯曲，重力做正功，电场力做负功，磁场力不做功，但 mgqE，则带电小球的动能增大，电场力做负功，电势能将增大，小球所受电场力大小和方向都不会改变，而由于动能增大，则小球所受磁场力将会增大4(2009苏北四市联考)如图
11、所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球 的 v t 图象如图所示，其中错误的是 ( 源:Z_xx_k.Com答案：ABD解析：小球下滑过程中， qE 与 qvB 反向，开始下落时 qEqvB，所以 a，随下落速度 v 的增大 a 逐渐增大；当 qEGMGP解析：由静止或匀速运动的条件 F0 可知，三个油滴均带负电，且有GM EqGN Eq BqvGP Eq Bqv三者相比较，结论 GNGMGP.6一种测量血管中血流速度的仪器原理图，如图所示，在动脉血管两侧分别安 装电极
12、并加磁场，设血管直径为 2mm，磁场的磁感应强感度为 0.080T，电压表测出的电压为0.10mV，则血流速度大小为_m/s.答案：0.63m/s解析：血液中有正、负离子，当血液流动时，血液中的正负离子受到洛伦兹力，使血管上、下壁出现等量异号电荷，使血管内又形成一个电场，当离子所受电场力和洛伦 兹力相等 时，血液上、下两壁间形成稳定电场，存在稳定电压，血液在血管中匀速流动即qE qvB， q qvB， v m/s0.63m/s.Ud UBd 0.110 30.08210 37一个质量 m0.1g 的小滑块，带有 q510 4 C 的电荷放置在倾角 30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于 B0.5T
13、 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如下图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面，求：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？( g10m/s 2)答案：(1)负电 (2)3.4m/s (3)1.2m解析：(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力 mg，斜面支持力 N 和洛伦兹力 F，若要小滑块离开斜面，洛伦兹力 F 方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为 0，有： Bqv N mgcos 0当 N0 时，小滑块开始脱离斜面，所以优质文档优质
14、文档v m/s3.4m/smgcosBq 0.110 310320.5510 4(3)下滑过程中，只有重力做功，由动能定理：mgssin mv212斜面的长度至少应是：s m1.2m.v22gsin (2r(3)22100.58目前世界上正在研究新型发电机磁流体发电机，它的原理图如图所示，设想在相距为 d 的两平行金属板间加磁感应强度为 B 的匀强磁场，两板通过开关和灯泡相连将气体加热电离后，由于正负离子一样多，且带电荷量均为 q，因而称为等离子体，将其以速度 v 喷入甲、乙两板之间，这时甲、乙两板就会聚集电荷，产生电压，这就是磁流体发电机的原理，它可以直接把内能转化为电能，试问：(1)图中哪
15、个极板是发电机的正极？(2)发电机的电动势为多大？(3)设喷入两极板间的离子流每立方米中有 n 个负电荷，离子流的横截面积为 S，则发电机的最大功率为多大？答案：(1)甲 (2) Bdv (3)2 ndqSBv2解析：(1)等离子体从左侧射入磁场，正离子受到向上的洛伦兹力的作用而偏向甲板，使甲板上积累正电荷，相应的乙板上积累负电荷，成为电源的正、负两极，甲板是发电机的正极；(2)当开关断开时，甲、乙两极间的电压即为电源的电动势，稳定时，甲、乙两板积累的电荷不再增加，此时的等离子体所受的洛伦兹力与电场力恰好平衡，则有 qvB，即得qUd电源的电动势为 U Bdv；(3)理想状态下，喷入两极板间的离子流全部流向两 极板，这时电源达到最大功率此时，电路中的最大电流为 Im .式中 N 为在 t 时间内喷入两极板间的正、负离子Nqt数的 总和，即 N2 nSvt，所以发电机的最大功率为 Pm UIm2 ndqSBv2.
