2022年高考物理 3-5運動電荷在磁場中受到的力同步檢測 新人教版選修3-1

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1、2022年高考物理 3-5運動電荷在磁場中受到的力同步檢測 新人教版選修3-1 1．(xx·遵義高二檢測)關(guān)于電場力與洛倫茲力，以下說法正確的是(　　) A．電荷只要處在電場中，就會受到電場力，而電荷靜止在磁場中，也可能受到洛倫茲力 B．電場力對在電場中的電荷一定會做功，而洛倫茲力對在磁場中的電荷卻不會做功 C．電場力與洛倫茲力一樣，受力方向都在電場線和磁感線上 D．只有運動的電荷在磁場中才會受到洛倫茲力的作用 答案：D 解析：靜止在磁場中的電荷不可能受到洛倫茲力，A錯；盡管電場力對電荷可以做功，但如果電荷在電場中不動或沿等勢面移動，電場力做功為零，B錯；洛倫茲力的方向與磁感線垂

2、直，與運動方向垂直，C錯．只有D是正確的． 2．在你身邊，若有一束電子從上而下運動，在地磁場的作用下，它將(　　) A．向東偏轉(zhuǎn)　　　　　　 B．向西偏轉(zhuǎn) C．向北偏轉(zhuǎn) D．向南偏轉(zhuǎn) 答案：B 解析：由左手定則判定． 3．(xx·黃山高二檢測)下列各圖中，運動電荷的速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是(　　) 答案：B 解析：根據(jù)左手定則，A中F方向應(yīng)向上，B中F方向應(yīng)向下，故A錯、B對．C、D中都是v∥B，F(xiàn)＝0，故C、D都錯． 4．在電視機(jī)的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的，其掃描原理如圖甲所示．圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場方向垂直于圓面，而不

3、加磁場時，電子束將通過O點而打在屏幕的中心M點．為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M為中心的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是乙中的(　　) 答案：B 解析：由題意知，要想得到以M為中點的亮線PQ，磁場的感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化時，應(yīng)有方向改變，故C、D錯誤．對于A的變化圖象，則只可能出現(xiàn)三個亮點．故正確答案為B. 5.(xx·陸慕高二檢測)在真空中的玻璃管中，封有兩個電極，當(dāng)加上電壓后，會從陰極射出一束高速電子流，稱為陰極射線．如在陰極射線管的正上方平行放置一根通有強(qiáng)電流的長直導(dǎo)線，其電流方向如圖所示，則陰極射線將會(　　) A．向上偏斜 B．向下偏斜 C．向紙內(nèi)偏斜

4、 D．向紙外偏斜 答案：A 解析：本題考查右、左手定則判斷磁場方向和洛倫茲力方向．根據(jù)右手定則判定通電導(dǎo)線周圍磁場方向下部分向外；根據(jù)左手定則判斷陰極射線在磁場中受力方向向上．故正確答案為A. 6.質(zhì)量為m，電量為q帶正電荷的小物塊從半徑為R的光滑圓槽頂點由靜止下滑，整個裝置處于電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的區(qū)域內(nèi)如圖所示，則小物塊滑到底端時對軌道的壓力為________． 答案：3mg－2qE＋qB 解析：小物塊由靜止滑到最低點由動能定理得：mgR－qER＝mv2，在最低點由牛頓第二定律得：N－mg－qvB＝m，聯(lián)立以上兩式得：N＝3mg－2qE＋qB.由牛頓第三定律，物塊對軌道

5、的壓力N′＝N. 7.(xx·廈門模擬)兩塊金屬板a、b平行放置，板間存在與勻強(qiáng)電場正交的勻強(qiáng)磁場，假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域．一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間，沿垂直于電場、磁場的方向射入場中，無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū)，如圖所示．已知板長l＝10cm，兩板間距d＝3.0cm，兩板間電勢差U＝150V，v0＝2.0×107m/s.求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。? (2)若撤去磁場，求電子穿過電場時偏離入射方向的距離，以及電子通過場區(qū)后動能增加多少？(電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比＝1.76×1011C/kg) 答案：(1)2.5×10－4T　(2)1.1×10－2m　55e

6、V 解析：(1)電子進(jìn)入正交的電磁場不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則滿足Bev0＝e B＝＝2.5×10－4T (2)設(shè)電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離為y l＝v0t，a＝ y＝at2＝×·()2＝1.1×10－2m. ΔEk＝eEy＝ey＝8.8×10－18J＝55eV 能力提升 1.(xx·綏化高二檢測)如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊(設(shè)a、b間無電荷轉(zhuǎn)移)，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段(　　) A．a(chǎn)、b一起運動的加速度減小 B．a(chǎn)、b一起運動的加速度增大

7、C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力減小 D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力增大 答案：AC 解析：(1)以a為研究對象，分析a的受力情況 a向左加速→受洛倫茲力方向向下→對b的壓力增大 (2)以a、b整體為研究對象，分析整體受的合外力 b對地面壓力增大→b受的摩擦力增大→整體合外力減小→加速度減小 (3)再分析a，b對a的摩擦力是a的合外力 a的加速度減小→a的合外力減小→a、b間的摩擦力減?。? 2．(東臺高二檢測)如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計，當(dāng)小球分別從A點和B點向最低點O運 動且兩次經(jīng)過O點時(　　) A．小球的動能相同 B．絲線所受的

8、拉力相同 C．小球所受的洛倫茲力相同 D．小球的向心加速度相同 答案：AD 解析：帶電小球受到洛倫茲力和繩的拉力與速度方向時刻垂直，對小球不做功只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過O點時速度大小不變，動能相同，A正確；小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時速度方向相反，由左手定則可知兩次過O點洛倫茲力方向相反，繩的拉力大小也就不同，故B、C錯；由a＝可知向心加速度相同，D正確． 3.如圖所示，一個帶正電荷的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運動．飛離桌子邊緣A，最后落在地板上，設(shè)有磁場時其飛行時間為t1，水平射程為s1，著地速度大小為v1；若撤去磁場，其余條

9、件不變時，小球飛行時間為t2，水平射程為s2，著地速度大小為v2，則(　　) A．s1>s2 B．t1>t2 C．v1>v2 D．v1＝v2 答案：ABD 解析：沒有磁場影響時，小球飛落過程為平拋運動．當(dāng)空間有勻強(qiáng)磁場時，分析小球飛落過程中任一位置受力情況． 由時刻跟瞬時速度垂直的f洛對小球豎直分運動的影響可知，在同樣落差下與平拋運動只受重力作用相比，小球落地時間加長，所以t1>t2. 由f洛對水平分運動的影響可知，小球水平分速度將比平拋時加大，且飛行時間又有t1>t2，則水平射程必有s1>s2. 由于洛倫茲力做功為零，而兩種情況重力對小球做功相等，所以落地速度大小相同．

10、 4．(xx·長春高二檢測)在方向如圖所示的勻強(qiáng)電場(場強(qiáng)為E)和勻強(qiáng)磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)共存的場區(qū)中，一電子沿垂直電場線和磁感線的方向以速度v0射入場區(qū)，設(shè)電子射出場區(qū)時的速度為v，則(　　) A．若v0>E/B，電子沿軌跡I運動，射出場區(qū)時，速度v>v0 B．若v0>E/B，電子沿軌跡Ⅱ運動，射出場區(qū)時，速度vv0 D．若v0，即qv0B>qE時，電子將向下

11、偏，軌跡為Ⅱ，電場力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，射出場區(qū)時，速度vv0，當(dāng)v0＝時，電子將沿直線水平向右飛出．故答案為B、C. 5.(xx·平川模擬)如圖所示，粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶電的小球，整個裝置處在由水平勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場組成的足夠大的復(fù)合場中，小球由靜止開始下滑，在整個運動過程中小球的v－t圖象如圖所示，其中錯誤的是(　　) 答案：ABD 解析：小球下滑過程中，qE與qvB反向，開始下落時qE>qvB，所以a＝，隨下落速度v的增大a逐漸增大；當(dāng)qE

12、v的增大a逐漸減小；最后a＝0小球勻速下落，故圖C正確，A、B、D錯誤． 6.一種測量血管中血流速度的儀器原理圖，如圖所示，在動脈血管兩側(cè)分別安裝電極并加磁場，設(shè)血管直徑為2mm，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)感度為0.080T，電壓表測出的電壓為0.10mV，則血流速度大小為________m/s. 答案：0.63m/s 解析：血液中有正、負(fù)離子，當(dāng)血液流動時，血液中的正負(fù)離子受到洛倫茲力，使血管上、下壁出現(xiàn)等量異號電荷，使血管內(nèi)又形成一個電場，當(dāng)離子所受電場力和洛倫茲力相等時，血液上、下兩壁間形成穩(wěn)定電場，存在穩(wěn)定電壓，血液在血管中勻速流動．即qE＝qvB，q＝qvB，v＝＝m/s＝0.63m/s. 7．質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒，以速度v與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場同時存在的空間，如圖所示，微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動，求： (1)電場強(qiáng)度的大小，該帶電粒子帶何種電荷． (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小． 答案：(1)正電，　(2) 解析： (1)微粒做勻速直線運動，所受合力必為零，微粒受重力mg，電場力qE，洛倫茲力qvB，由此可知，微粒帶正電，受力如圖所示， qE＝mg，則電場強(qiáng)度E＝ (2)由于合力為零，則qvB＝mg，所以B＝.