1、1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、單選題 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)中一定受洛倫茲力作用B.電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用C.電荷所受的電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致D.電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場(chǎng)方向垂直2.如圖所示，帶正電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，所受到的洛倫茲力的方向垂直紙面向外的是（ ） A.B.C.D.3.關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.帶電粒子沿著磁感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子做正功B.帶電粒子逆著磁感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子做負(fù)功C.帶電粒子垂直于磁感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功D.帶電粒子垂直于磁

2、感線方向射入，洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功的情況與電荷的正負(fù)有關(guān)4.下列說(shuō)法正確的是（ ） A.洛倫茲力對(duì)帶電粒子永遠(yuǎn)不做功B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力作用D.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的速度5.如圖所示，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， P 為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò) P 點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)，若粒子射入的速率為 v1 ，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為 v2 ，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，不計(jì)

3、重力及帶電粒子之間的相互作用，則 v1:vA.3:3B.2:1C.3:2D.3:6.如圖所示，平行邊界MN、PQ間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩邊界長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，間距為d，MN上有一粒子源A，可在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向向磁場(chǎng)中射入質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電的粒子，粒子射入磁場(chǎng)的速度 v=qBdm ，不計(jì)粒子的重力，則粒子能從PQ邊界射出磁場(chǎng)的區(qū)域長(zhǎng)度為（A.dB.d2C.2dD.2d7.如圖， ABCD 是一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，兩相同的粒子甲、乙分別以不同的速率從A、D兩點(diǎn)沿圖示方向射入磁場(chǎng)，均從C點(diǎn)射出，則它們的速率之比 v甲:v乙 和它們通過(guò)該磁場(chǎng)所用時(shí)間之比 t

4、甲A.1:1 ， 2:1B.1:2 ， 2:1C.2:1 ， 1:2D.1:2 ， 1:18.電荷在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中受到電力、磁力，以下情景中，所畫(huà)受力方向正確的是（ ） A.同向電流 B.負(fù)電何在電場(chǎng)中 C.負(fù)電荷在磁場(chǎng)中 D.電流在磁場(chǎng)中 9.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向正確的是( ) A.B.C.D.10.如圖所示，在一通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線的右側(cè)，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導(dǎo)線的方向射出。若粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)，現(xiàn)用虛線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線上某點(diǎn)所畫(huà)有向線段的長(zhǎng)度和方向表示粒子經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，則如圖所示的圖景中可能正確的是（ ） A.B

5、.C.D.11.一只陰極射線管，左側(cè)P點(diǎn)處不斷有電子水平射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時(shí)，當(dāng)通入如圖方向從B到A的電流時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)方向?qū)ⅲ海?） A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)12.如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若一個(gè)帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的方向是（ ） A.沿豎直方向向下B.沿豎直方向向上C.沿水平方向向左面D.沿水平方向向右二、填空題 13.某種物質(zhì)發(fā)射的三種射線如圖所示的磁場(chǎng)中分裂成、三束那么在這三束射線中，帶正電的是_，帶負(fù)電的是_，不帶電的是_ 14.如圖所示，正、負(fù)電子垂

6、直磁場(chǎng)方向沿與邊界成30角的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)重力，那么在磁場(chǎng)中正、負(fù)電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為_(kāi)三、計(jì)算題 15.如圖所示，兩平行金屬板間距為 d ，電勢(shì)差為 U ，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，金屬板下方分布有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 。一個(gè)帶電量為 +q 、質(zhì)量為 m 的粒子，由靜止開(kāi)始，經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。忽略重力的影響。（1）求粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)的速度大小v （2）畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡 （3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 答案解析部分一、單選題1.【答案】 B 【解析】【解答】A當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，則電荷不受洛倫茲力A不符合題意 B電荷在電場(chǎng)中一

7、定受到電場(chǎng)力作用B符合題意C正電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向相反C不符合題意D電荷所受的洛倫茲力一定與磁場(chǎng)方向垂直D不符合題意故答案為：B 【分析】電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)受到電場(chǎng)力的作用，其正電荷受到的電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)方向相同；電荷在磁場(chǎng)中不一定受到洛倫茲力的作用，其洛倫茲力方向一定與磁場(chǎng)方向垂直。2.【答案】 C 【解析】【解答】A磁場(chǎng)的方向是向外的，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向下的，A不符合題意； B磁場(chǎng)的方向是向里的，負(fù)電荷向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向右的，B不符合題意；C磁場(chǎng)的方向水平向右，負(fù)電荷向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左

8、手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向外的，C符合題意；D磁場(chǎng)的方向是向上的，負(fù)電荷向上運(yùn)動(dòng)，電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向平行，粒子不受洛倫茲力，D不符合題意。故答案為：C。 【分析】通過(guò)左右定則判斷洛倫茲力的方向。3.【答案】 C 【解析】【解答】不管帶電粒子沿什么方向進(jìn)入磁場(chǎng)，如果粒子受到洛倫茲力，洛倫茲力總是跟速度垂直，不做功。 故答案為：C。 【分析】洛倫茲力總是跟速度垂直，不做功。4.【答案】 A 【解析】【解答】A洛倫茲力的方向與速度方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功A符合題意； BC當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時(shí)，粒子不受洛倫茲力，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0，BC不符合題意；D洛倫茲

9、力只改變速度的方向，不改變速度的大小D不符合題意。故答案為：A。 【分析】洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小。研究運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，要注意電荷的運(yùn)動(dòng)方向。5.【答案】 A 【解析】【解答】相同的帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)入射均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)粒子以v1入射，一端為入射點(diǎn)P，對(duì)應(yīng)圓心角為60(對(duì)應(yīng)六分之一圓周)的弦PP必為垂直該弦入射粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑2r1 ， 如圖甲所示，設(shè)圓形區(qū)域的半徑為R，由幾何關(guān)系知r1 12其他不同方向以v1入射的粒子的出射點(diǎn)在PP對(duì)應(yīng)的圓弧內(nèi)同理可知，粒子以v2入射及出射情況，如圖乙所示由幾何關(guān)系知r2 R2-(R2可得r2r1 3

10、 1.因?yàn)閙、q、B均相同，由 qvB可得公式r mv可得vr，所以v1v2 3 ：3故答案為：A。 【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，在洛倫茲力的作用下粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磁場(chǎng)方向、電性和運(yùn)動(dòng)方向確定粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用幾何關(guān)系求解軌道半徑，再結(jié)合選項(xiàng)分析求解即可。6.【答案】 C 【解析】【解答】帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，有 qvB=粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑 R粒子從PQ邊射出的兩個(gè)邊界粒子的軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知，從PQ邊射出粒子的區(qū)域長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2R=2d故答案為：C。 【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，在洛倫茲力的作用下粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磁場(chǎng)方向、電

11、性和運(yùn)動(dòng)方向確定粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合向心力公式求解軌道半徑，再結(jié)合選項(xiàng)分析求解即可。7.【答案】 C 【解析】【解答】根據(jù) qvB=得 v根據(jù)軌跡圖可知，甲、乙兩粒子的半徑之比為 2:1 ，又因?yàn)閮闪Ｗ酉嗤?v粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期 T=2mqB ，兩粒子相同，可知甲、乙兩粒子的周期之比 1:1 ，根據(jù)軌跡圖可知，甲乙兩粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角之比為 1:2故答案為：C。 【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，在洛倫茲力的作用下粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磁場(chǎng)方向、電性和運(yùn)動(dòng)方向確定粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用幾何關(guān)系求解軌道半徑，再結(jié)合選項(xiàng)分析求解即可。8.【答案】 C 【解析】【解答】A根據(jù)安培定則和左手定則

12、可知，同向電流相互吸引，A不符合題意； B負(fù)電何在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，B不符合題意；C根據(jù)左手定則可知，負(fù)電荷在磁場(chǎng)中如圖所示，C符合題意；D根據(jù)左手定則可知，電流在磁場(chǎng)中豎直向下，D不符合題意。故答案為：C。 【分析】結(jié)合電荷的性質(zhì)，磁場(chǎng)的方向和粒子運(yùn)動(dòng)的速度方向，電荷受到的洛倫茲力的方向，利用左手定則判斷即可。9.【答案】 A 【解析】【解答】AB根據(jù)左手定則判斷得出正電荷的洛倫茲力方向向上。A符合題意，B不符合題意。 CD根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷的洛倫茲力方向向上。CD不符合題意。故答案為：A 【分析】結(jié)合電荷的性質(zhì)，磁場(chǎng)的方向和粒子運(yùn)動(dòng)的速度方向，電荷受到的洛倫茲

13、力的方向，利用左手定則判斷即可。10.【答案】 B 【解析】【解答】根據(jù)右手螺旋定則可知，在導(dǎo)線右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，判斷粒子受力的方向向左，因此粒子向左側(cè)偏轉(zhuǎn)，CD不符合題意；由于洛倫茲力不做功，因此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子速度大小不變，B符合題意，A不符合題意。 故答案為：B。 【分析】帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，在洛倫茲力的作用下粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磁場(chǎng)方向、電性和運(yùn)動(dòng)方向確定粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。11.【答案】 B 【解析】【解答】AB中電流的方向由B向A，由右手定則得到陰極射線管處的磁場(chǎng)垂直紙面向里，左側(cè)P點(diǎn)處不斷有電子水平射出，由左手定則得電子的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⑾蛳缕D(zhuǎn)，B符合題意，

14、ACD不符合題意； 故答案為：B 【分析】利用安培定則確定周?chē)艌?chǎng)的方向，結(jié)合磁場(chǎng)方向、電荷的電性和運(yùn)動(dòng)反向確定洛倫茲力方向，以此判斷電荷的偏移方向。12.【答案】 D 【解析】【解答】正電荷所受電場(chǎng)力豎直向下，該電荷做直線運(yùn)動(dòng)，所以洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，即洛倫茲力向上，所以正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檠厮较蛴遥珼項(xiàng)正確 故答案為：D。 【分析】結(jié)合電場(chǎng)方向確定粒子受到的電場(chǎng)力方向，結(jié)合粒子的電性、運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向確定粒子受到的洛倫茲力方向，以此判斷電荷的運(yùn)動(dòng)情況。二、填空題13.【答案】 ； 【解析】【解答】解：由圖看出，射線向左偏轉(zhuǎn)，受到的洛倫茲力向左，由左手定則判斷可知，射線帶正電；射線不偏轉(zhuǎn)，該射線不帶電；向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力向右，由左手定則判斷得知，該射線帶負(fù)電 故答案為：【分析】由軌跡偏轉(zhuǎn)方向確定出洛倫茲力方向，由左手定則判斷粒子的電性14.【答案】 1:5 【解析】【解答】設(shè)正離子軌跡的圓心角為，負(fù)離子軌跡的圓心角為，由幾何知識(shí)得到，=2-2，=2正離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1=22T ，負(fù)離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 【分析】根據(jù)題目條件畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，求出粒子運(yùn)動(dòng)的周期，結(jié)