1、优质文档优质文档一、选择题1带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是( )A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案 B解析 根据洛 伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错 B 对 ；根据 FqvB ，可知洛伦兹力大小与速度有关，C 错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向，不改变速度的大小，D 错。2(2013安徽理综)图中 a、b、 c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截 面位于正方形的四个顶点上，导线中通有 大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O
2、点沿垂直于纸面的方向向外运 动，它所受洛伦兹力的方向是( )优质文档优质文档A向上 B向下C向左 D向右答案 B解析 根据安培定 则及磁感应强度的矢量叠加，可得 O 点处的磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下。3.(2013杭州第二中学测试)如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段( )A乙物块与地板之间的摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C甲、乙两物块间的摩擦力大小不变D甲、乙两物块间的摩擦力
3、不断减小答案 AD解析 对 甲、乙组成的整体进行受力分析，如图甲。整体受到洛伦兹力 F 洛 随着速度的增大而增大，对水平地板的压力增大，受到的滑动摩擦力 Ff增大，因而整体的加速度 a 越来越小；对甲进F Ffm行受力分析，如图乙。物体甲的加速度是由甲、乙间的静摩擦力 F 静优质文档优质文档产生的，由牛顿第二定律 F 静 m 甲 a 可知，a 越小，F 静 越小，甲、乙间的静摩擦力不断减小，AD 项正确。4(2013山东临沂一模 )如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N 连线中点，连线上a、b 两点关于 O 点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流
4、。已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 Bk ，式中 k 是Ir常数、I 是导线中电流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度 v0 从 a 点出发沿连线运动到 b 点。关于上述过程，下列说法正确的是( )来源:学科网A小球先做加速运动后做减速运动B小球一直做匀速直线运动C小球对桌面的压力先增大后减小D小球对桌面的压力一直在增大答案 BC优质文档优质文档解析 根据安培定 则和磁感应强度的叠加原理可知，线段 ab上的磁场方向平行于桌面向里，且 aOb 部分的磁 场强弱关于 O 点对称分布，O 点磁场最弱。带正电的小球从 a 沿连线运动到 b 的过程中，所受的洛仑兹力竖直向上，大小先
5、减小后增大，小球对桌面的压力FNmgqvB ，FN先增大后减小，C 正确，D 错误；小球水平方向不受外力作用，故小球做匀速直线运动，B 正确，A 错误。5(2013课标全国)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为 R，磁场方向垂直于横截面。一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子以速度 v0 沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向 60。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )A. B.3mv03qR mv0qRC. D.3mv0qR 3mv0qR答案 A解析 根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系可得，粒子运动的半径 r R，根据粒子受到的洛伦兹力提供向
6、心力可得，3优质文档优质文档qv0Bm ，解 得， B ，A 项正确。v20r 3mv03qR6.(2013广雅中学模拟) 如图所示，在 x 轴上方存在磁感应强度为B 的匀强磁场，一个电子(质量为 m，电荷量为 q)从 x 轴上的 O 点以速度 v 斜向上射入磁场中，速度方向与 x 轴的夹角为 45并与磁场方向垂直。电子在磁场中运动一段时间后，从 x 轴上的 P 点射出磁场。则( )A电子在磁场中运动的时间为m2qBB电子在磁场中运动的时间为mqBC O、P 两点间的距离为2mvqBDO、P 两点间的距离为2mvqB答案 AC解析 由 题图可知，电子在磁场中运动所转过的圆心角为 90，根据 T
7、 和 r 可知，电子在磁场中运 动的时间为 T ，2mBq mvBq m2qB故 A 正确，B 错误；O、 P 两点间的距离为 r ，因此 C 正确，22mvqB优质文档优质文档D 错误。7(2014玉溪一中模拟)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。板MN 下方是磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。板上有一小孔 O 和宽为 d 的缝 AC，小孔与缝左端 A 的距离为 L。一群质量为 m、电荷量为 q，具有不同速度的粒子从小孔垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽为 d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )A这些粒子从缝射出的速度方向不一定垂直于 MNB从缝右端 C
8、点射出的粒子比从缝左端 A 点射出的粒子在磁场中运动的时间长C射出粒子的最大速度为L dBqmD保持 d 和 B 不变，增大 L，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变答案 D解析 由几何关系可知，当粒子垂直于 MN射入磁场时，一定以垂直于 MN 的方向射出磁场，在磁场中运动的时间与速度大小无关，故选项 A、B 错误 ；射出粒子的最大半径 为 R ，由 BqvmL d2优质文档优质文档得最大速度为 ，选项 C 错误；最小速度为 ，最大速度v2R L dBq2m LBq2m与最小速度之差 v ，与 L 无关，故选项 D 正确 。dBq2m8(2014成都模拟)如 图所示，MN 上方存在匀强磁场，带
9、同种电荷的粒子 a、b 以相同的动能同时从 O 点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界 MN 的夹角分别为 30和 60，且同时到达 P 点，已知OP d，则 ( )A a、 b 两粒子运动半径之比为 1 3B a、 b 两粒子的初速率之比为 5 2 3C a、 b 两粒子的质量之比为 4 25Da、6 两粒子的电荷量之比为 2 15答案 D解析 由题图 知 粒子在磁 场中运动轨迹半径 为 rad，运动轨迹所对的圆心角为 300，运动轨迹弧长为 sa ，b 粒子5ra3 5d3在磁场中运动轨迹半径为 rb d，所对的圆心角为 120，运动轨迹33优质文档优质文档弧长为 sb ，所以 a、
10、b 两粒子运动半径之比为 1，A2rb3 23d9 3错；因运动时间 t ，而 tat b，即 a、b 两粒子的初速率之比为sv5 2，B 错；因两粒子以相同的动能入射， mav mbv ，所以312 2a 12 2ba、b 两粒子的质量之比 为 4 75，C 错；因 t ，所以 a、b360 2mBq两粒子的电荷量之比为 2 15，D 对。二、非选择题来源:学。科。网9.如图 MN 表示垂直纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B。一带电粒子从平板上的狭缝 O 处以垂直于平板的初速度 v 射入磁场区域，最后到达平板上的P 点。已知 B、v 以及 P 到 O
11、的距离 l。不计重力，则此粒子的比荷为_。答案 2vBl解析 因粒子 经 O 点 时的速度垂直于 OP，故 OP2R，优质文档优质文档又 R ，所以 。mvqB qm 2vBl10.水平绝缘杆 MN 套有质量为 m, 电荷量为q 的带电小球，小球与杆的动摩擦因数为 ，将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B，给小球一水平初速度 v0，则小球的最终速度可能为_。答案 0、 v0、mgqB解析 给小球初速度后，其所受洛伦兹力向上，如果洛 伦兹力qv0Bmg，小球先做减速运动，当qvBmg 时 ，小球开始做匀速运 动。11.优质文档优质文档(2013贵州五校联考) 如图所示，在光
12、滑绝缘的水平面内，对角线 AC 将边长为 L 的正方形分成 ABC 和 ADC 两个区域，ABC 区域内有垂直于水平面的匀强磁场，ADC 区域内有平行于 DC 并由 C指向 D 的匀强电场。质量为 m、带电荷量为q 的粒子从 A 点沿AB 方向以速度 v 射入磁场区域，从对角线 AC 的中点 O 进入电场区域。(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度 B 的大小；(2)讨论电场强度 E 在取不同值时，带电粒子在电场中运动的时间 t。答案 (1) (2) 见解析来源:学,科,网 Z,X,X,K2mvqL解析 (1)根据左手定 则，可以判断磁 场方向垂直纸面向里设带电粒子在磁场中运动的半径为 r，有：qBvmv2r依题意知：r L12联立解得：B2mvqL(2)设带电 粒子恰好从 D 点离开电场时对应 的电场强度为 E0，则
