运动电荷在磁场中受到力的作用

由天下分享时间：2025/2/24 6:07:38 加入收藏我要投稿点赞

运动电荷在磁场中受到力的作用

1. 下列各图反映的是带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动,其中正确的是( )

A. B. C. D. 2. 下列说法中不正确的是( )

A. 磁感线一定是从N极出发,终止于S极

B. 正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向;小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向

C. 电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向;磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向 D. 电场线越密的地方电场强度越强;磁感线越密的地方磁感应强度越强 3. 关于电视、电脑显示器的工作原理,下列说法中正确的是( )

A. 没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的中心,荧光屏的中心出现一个亮点 B. 没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的边缘,荧光屏的边缘出现一系列的亮点 C. 有外加平行磁场时,电子枪发出的电子束将发生偏转 D. 使电子束发生偏转的力是安培力 4. 关于洛伦兹力的做功情况,正确的是( )

A. 洛伦兹力可能做正功 B. 洛伦兹力一定做功 C. 洛伦兹力可能做负功 D. 洛伦兹力一定不做功 5. 下列说法正确的是( )

A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力作用 B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零 C. 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度 D. 磁场力与电荷运动方向及磁场方向一定都垂直

6. 大量的带电荷量均为+q的粒子,在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是( ) A. 只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同

B. 如果把+q改为-q,且速度反向但大小不变,运动方向与磁场方向不平行,则洛伦兹力的大小方向均不变 C. 只要带电粒子在磁场中运动,它一定受到洛伦兹力作用 D. 带电粒子受到洛伦兹力越小,则该磁场的磁感应强度越小 7. 下列四幅图中,正确标明了带电粒子所受洛伦兹力F方向的是( )

A. B. C. D. 8. [2017·汕头市高二期中考试]带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是

A. A B. B C. C D. D

9. 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

10. 如图所示中表示磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷作用力F的相互关系图,这四个图中画法正确的是(其中B、F、v两两垂直)( )

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A B C D A. A B. B C. C D. D

11. 图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )

A. A B. B C. C D. D

12. 如图所示，有一磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的电场强度大小和方向是( )

A. B/v，竖直向上 B. B/v，水平向左

C. Bv，垂直于纸面向里 D. Bv，垂直于纸面向外评卷人得分

二、多选题

13. 关于洛伦兹力方向的判定,以下说法正确的是( )

A. 用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷定向运动方向相同

B. 用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同 C. 正电荷在磁场中受洛伦兹力的方向即是该处磁场方向

D. 若将在磁场中的运动电荷+q换为-q且速度方向反向,则洛伦兹力方向不变 14. 有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是( )

A. 洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力 B. 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现

C. 安培力和洛伦兹力的实质都是磁场对运动电荷的作用力 D. 洛伦兹力和安培力的方向用安培定则判断

15. 下图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场,在磁场中分为a、b、c三束,其中a、c发生偏转,b不发生偏转,不计粒子的重力,判断各束粒子的电性:a ,b ,c (选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。

16. 有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上,并处在磁感应强度为B、方向垂直指向纸面内部的匀强磁场中,如图所示。为了使小球飘离平面,匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少?方向如何?

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17. 一个质量m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10 C的电荷量,放置在倾角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面置于B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑,其斜面足够长,小滑块滑至某一位

置时要离开斜面。g取10 m/s,则:

(1)小滑块带何种电荷?

(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? (3)该斜面的长度至少多长?

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参考答案

1. 【答案】D【解析】带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动,其向心力为洛伦兹力,由左手定则可判断D正确。

2. 【答案】A【解析】磁感线是封闭曲线,在磁体外部是由N极指向S极,而在磁体内部则是由S极指向N极,所以A项错误。根据电场、磁场方向的规定可知B项正确。根据电场线、磁感线的定义可知C项正确。电场线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方电场强度或磁感应强度越强,可知D项正确。

3. 【答案】A【解析】当没有外加磁场时,电子枪发出的电子束将轰击在荧光屏的中心,A正确,B错误;外加平行磁场时,电子不受洛伦兹力作用,不会发生偏转,C错误;使电子束发生偏转的力是洛伦兹力,D错误。

4. 【答案】D【解析】因为洛伦兹力总与电荷运动方向垂直,所以只改变速度方向,而不改变速度大小,因此洛伦兹力永不做功。

5. 【答案】D【解析】运动电荷的受力不仅与B、q、v的数值有关,还与B和v的方向有关;当v与B平行时,运动电荷受洛伦兹力为零,v与B垂直时受洛伦兹力最大。速度是矢量,洛伦兹力因为总与速度垂直,所以不改变其速度大小,但会改变速度方向。

6. 【答案】B【解析】带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力不仅与其速度的大小有关,还与其速度的方向有关,当速度方向与磁场方向在一条直线上时,不受洛伦兹力作用,所以A、C、D错误;根据左手定则,不难判断B是正确的。

7. 【答案】D

8. 【答案】D【解析】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的偏转、洛伦兹力、左手定则等知识点，

意在考查考生的理解和应用能力。 A、B图中粒子的速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动，不会偏转，选项AB错误；C图中粒子的运动方向与磁场方向垂直，根据左手定则可以判断出粒子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向外，粒子垂直纸面向外偏转，选项C错误；D图中粒子的运动方向与磁场方向垂直，根据左手定则可以判断出粒子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向内，粒子垂直纸面向内偏转，选项D正确。综上本题选D。

9. 【答案】B【解析】洛伦兹力与速度方向始终成直角,作为向心力,使粒子圆周运动,向心力是不做功的,因此也不改变动能,B正确.

10. 【答案】D

11. 【答案】B【解析】根据左手定则判断，A中F方向应向上，B中F方向应向下，故A项错误，B项正确；C、D中都是：v∥B，则F＝0，故C、D均错误。

12. 【答案】C【解析】由左手定则可知，电子流所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向里，因此，要求静电力的方向垂直于纸面向外，因电子带负电，所以，匀强电场的方向为垂直纸面向里，由qvB＝qE得，E＝Bv。故选C。

13. 【答案】BD【解析】运用左手定则时,“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效电流方向,而不一定沿电荷定向运动方向,因为负电荷定向移动形成电流的方向与其运动方向反向。通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的关系可知:两者方向相互垂直,而不是相互平行。

14. 【答案】BC【解析】安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质,两者的实质是一样的,方向都用左手定则判断。

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15. 【答案】带正电不带电带负电

16. 【答案】当磁场向左运动时,相当于小球向右运动

带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上

当洛伦兹力与重力平衡时,小球即将飘离平面

设此时速度为v,则由力的平衡有qvB=mg 则v=