新教材2021-2022人教版物理选择性必修第二册课时检测：1.2　磁场对运动电荷的作用力含解析

3.0 envi 2024-11-19 4 4 222.69KB 8 页 3知币
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课时跟踪检测( 二 )　磁场对运动电荷的作用力　
1．如图所示，a是竖直平面 P上的一点。P前有一条形磁铁垂直于 P，且
S极朝向 a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水
平面内向右弯曲经过 a点。在电子经过 a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子
的作用力的方向(　　)
A．向上　　　　　　 B．向下
C．向左 D．向右
解析：选A　条形磁铁的磁感线方向在 a点为垂直 P向外，电子在条形磁铁的磁场中
向右运动，所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上，A正确。
2．如图所示，在长直通电螺线管中通入变化的电流 i(电流的方向周
期性改变)，并沿着其中心轴线 OO′的方向射入一颗速度为 v的电子，
则此电子在螺线管内部空间运动的情况是(　　)
A．匀速直线运动 B．来回往复运动
C．变速直线运动 D．曲线运动
解析：选A　通电螺线管内部的磁场方向与中心轴线平行，故电子进入螺线管后不受
洛伦兹力作用，应做匀速直线运动。故 A正确。
3．[多选]如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在
管的正下方放一通电直导线 AB 时，发现射线的径迹向下偏，则(　　)
A．导线中的电流从 A流向 B
B．导线中的电流从 B流向 A
C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变 AB 中的电流方向来实现
D．电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关
解析：选BC　电流的方向与负电荷运动的方向相反，所以阴极射线管内电流的方向
向左。由题图可知，电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以阴极射线管处磁场的方向垂直
于纸面向里，由安培定则可知，AB 中电流的方向由 B到A，故 A错误，B正确；若要使电
子束的径迹向上弯曲，则阴极射线管处的磁场的方向需向外，可以通过改变 AB 中的电流
方向来实现，故 C正确；由以上的分析可知，电子束的径迹与 AB 中的电流方向有关，故
D错误。
4．如图所示，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的 O点，加磁场后电子
束打在荧光屏 O点上方的 P点，则所加磁场的方向可能是(　　)
A．垂直于纸面向里 B．垂直于纸面向外
C．平行于纸面向上 D．平行于纸面向下
解析：选B　电子进入磁场后向上偏转，所受的洛伦兹力向上，根据左手定则可以得
知，磁场的方向垂直纸面向外，选项 B正确。
5．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地
改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球
上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面
向赤道射来，在地磁场的作用下，它将(　　)
A．向东偏转 B．向南偏转
C．向西偏转 D．向北偏转
解析：选A　地球周围的磁场由地理南极附近指向地理北极附近，当带正电的宇宙射
线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子所受洛伦兹力方向向东，所
以粒子将向东偏转，选项 A正确，选项 B、C、D错误。
6．[多选]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，若小球分别从 A点和 B点向最低点 O运动，则两次经过 O点时(　　)
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
解析：选AD　带电小球受到的洛伦兹力及丝线的拉力跟速度方向时刻垂直，对小球
不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，此过程只有重力做功，故两次经过 O点时速
度大小不变，动能相同，选项 A正确；小球分别从 A点和 B点向最低点 O运动，两次经过
O点时速度方向相反，由左手定则可知两次经过 O点时洛伦兹力方向相反，故丝线的拉力
大小不同，选项 B、C错误；由 a＝可知向心加速度相同，选项 D正确。
7．[多选]如图所示，速度为 v0、电荷量为 q的正离子(不计重力)恰能沿直线飞出速度
选择器，则(　　)
A．若改为电荷量为 2q的正离子(其他条件不变)，离子仍沿直线飞出
B．若速度变为 2v0(其他条件不变)，离子将往上偏
C．若改为电荷量为－q的离子(其他条件不变)，离子将往下偏
D．若改为电荷量为－q的离子，则必须从右侧飞入速度选择器，才能沿直线飞出
解析：选AB　正离子恰能沿直线飞出速度选择器，根据左手定则判断可知，离子受
的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力与电场力平衡，有 qv0B＝qE，得
v0B＝E，该等式与离子的电荷量无关，若只改变电荷量，其他条件不变，则离子仍沿直线
运动，A正确，C错误；若改为电荷量为－q的离子，从右侧飞入速度选择器，则受到向上
的电场力和向上的洛伦兹力，离子向上偏转，D错误；若速度变为 2v0，洛伦兹力增大为
原来的 2倍，此时，离子受的洛伦兹力方向向上，而电场力不变，所以离子将向上偏转，
故B正确。
8．截面为矩形的载流金属导体置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况(　　)
A．在 b表面聚集正电荷，而 a表面聚集负电荷
B．在 a表面聚集正电荷，而 b表面聚集负电荷
C．开始通电时，电子做定向移动并向 b偏转
D．两个表面电势不同，a表面电势较高
解析：选A　金属导体靠电子导电，金属正离子并没有移动，而电流由金属导体中的
自由电子的定向移动(向左移动)形成。应用左手定则，四指应指向电流的方向，让磁感线
垂直穿过手心，拇指的指向即为自由电子的受力方向。也就是说，自由电子受洛伦兹力方
向指向 a表面一侧，实际上自由电子在向左移动的同时，受到指向 a表面的作用力，并在 a
表面进行聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在 b的表面“裸
露”出正电荷层，并使 b表面电势高于 a表面电势。故 A正确，B、C、D错误。
9．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计
由一对电极 a和b以及一对磁极 N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极
a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由
于血液中的正、负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、b之间会有微小电势差。在达到
平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和洛伦兹力的合
力为零。在某次监测中，两触点间的距离为 3．0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的
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