2021-2022高中物理人教版选修3-1作业：第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力3含解析

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《运动电荷在磁场中受到的力》

[全员参与·基础练]

1．如下图所示是磁感应强度 B、正电荷速度 v和磁场对电荷的作用力 F三者方向的相

互关系图(其中 B、F、v两两垂直)．其中正确的是(　　)

【解析】　此题主要考查左手定则及立体图象的辩认，利用左手定则可判断出 D是正

确的．

【答案】　D

2．下列说法中正确的是(　　)

A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用

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．洛伦兹力对带电粒子不做功

【解析】

【答案】　D

3．如图 3－5－9所示，在真空中，水平导线中有恒定电流 I通过，导线的正下方有

一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是(　　)

图3－5－9

A．沿路径 a运动

B．沿路径 b运动

C．沿路径 c运动

D．沿路径 d运动

【解析】　由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚

进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必定向上弯曲，因此 C、D必错；由于

洛伦兹力方向始终与质子运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则 B正确，A错误．

【答案】　B

4．如图 3－5－10 所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图．电流方向如图所示，

试判断正对读者而来的电子束将向哪边偏转(　　)

图3－5－10

A．向上　　　　　　　　 B．向下

C．向左 D．向右

【解析】　把通电线圈等效为小磁铁，则左右两边的 N极匀在上方，所以在 O点产生

的磁场方向向下，由左手定则判断正对读者而来的电子束将向左偏转，故选 C项．

【答案】　C

5．(多选)如图 3－5－11 为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金

属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O进入 a、b两板之间．为了选取

具有某种特定速率的电子，可在 a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，

使所选电子仍能够沿水平直线 OO′运动，由 O′射出．不计重力作用．可能达到上述目的的

办法是(　　)

图3－5－11

A．使 a板电势高于 b板，磁场方向垂直纸面向里

B．使 a板电势低于 b板，磁场方向垂直纸面向里

C．使 a板电势高于 b板，磁场方向垂直纸面向外

D．使 a板电势低于 b板，磁场方向垂直纸面向外

【解析】　要使电子沿直线 OO′射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡．在

该场区，电子受到电场力和洛伦兹力，要使电子二力平衡，则二力方向分别为竖直向上和

竖直向下．A选项电子所受电场力竖直向上，由左手定则判断洛伦兹力竖直向下，受力可

以平衡．同理，D选项受力也可以平衡．所以 A、D选项正确．

【答案】　AD

6．带电油滴以水平速度 v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图 3－5－12 所示，

若油滴质量为 m，磁感应强度为 B，则下述说法正确的是(　　)

图3－5－12

A．油滴必带正电荷，电荷量为 2mg/v0B

B．油滴必带负电荷，比荷 q/m＝g/v0B

C．油滴必带正电荷，电荷量为 mg/v0B

D．油滴带什么电荷都可以，只要满足 q＝mg/v0B

【答案】　C

7．(多选)如图 3－5－13 所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆

上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场 B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，

使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是( )

图3－5－13

A．始终做匀速运动

B．开始做减速运动，最后静止于杆上

C．先做加速运动，最后做匀速运动

D．先做减速运动，最后做匀速运动

【解析】　带电滑环向右运动时所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度大小有

关．由于滑环初速度的大小未具体给定，因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系

(1)当洛伦兹力等于重力，滑环不受摩擦力，则滑环做匀速运动．(2)当洛伦兹力开始时小

于重力，由于杆是粗糙的，则滑环受到向左的摩擦力，滑环将做减速运动，最后停在杆上

(3)当洛伦兹力开始时大于重力，由于滑环受摩擦力作用，速度减小，则滑环所受的洛伦兹

力随速度减小而减小，滑环与杆之间挤压力将逐渐减小，因而滑环所受的摩擦力减小，当

挤压为零时，即洛伦兹力与重力平衡时摩擦力为零，滑环做匀速运动，故正确的答案为

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