专题1.4 磁场对运动电荷的作用力-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

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专题 1.4 磁场对运动电荷的作用力

【人教版】

【题型 1 大小计算】..........................................................................................................................

【题型 2 方向判断】..........................................................................................................................

【题型 3 联系实际】..........................................................................................................................

【题型 4 与电场力对比】..................................................................................................................

【题型 5 综合问题】..........................................................................................................................

【题型 1 大小计算】

【例 1】(多选)如图所示，半圆形光滑绝缘轨道固定在竖直平面内，O点为其圆心，P点为

轨道最低点，两个端点 M、N与O等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直。现将一个带负电

的小球自 M点由静止释放，它将沿轨道做往复运动，下列说法中正确的是(　 )

A．小球由 M到N与由 N到M所经历的时间相等

B．小球由 M到P与由 N到P过程中重力对小球做的功相等，但洛伦兹力做的功不相等

C．小球由 M到P与由 N到P过程中所受合外力的冲量大小相等

D．小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小是相等的

【变式 1-1】如图所示是一速度选择器，当粒子速度满足 v0＝时，粒子沿图中虚线水平射

出；若某一粒子以速度 v射入该速度选择器后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说

法正确的是(　　)

A.粒子射入的速度一定是 v＞

B.粒子射入的速度可能是 v＜

C.粒子射出时的速度一定大于射入速度

D粒子射出时的速度一定小于射入速度

【变式 1-2】真空中竖直放置一通电长直细导线，俯视图如图所示。以导线为圆心作圆，光

滑绝缘管 ab 水平放置，两端恰好落在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自 a端

以速度 v0向b端运动过程中，下列说法正确的是(　 )

A．小球先加速后减速

B．小球受到的洛伦兹力始终为零

C．小球在 ab 中点受到的洛伦兹力为零

D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向竖直向外

【变式 1-3】如图所示，M、N和P是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，

在O点存在垂直纸面向里运动的匀速电子束。∠MOP＝60°，在 M、N处各有一条长直导

线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时 O点的电子受到

的洛伦兹力大小为 F1。若将 M处长直导线移至 P处，则 O点的电子受到的洛伦兹力大小为

F2。那么 F2与F1之比为(　　)

A.∶1　　　　　　　　 B.∶2

C．1∶1 D．1∶2

【题型 2 方向判断】

【例 2】在北半球，地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下(以“×”表示)。如果家中电视

机显像管的位置恰好处于南北方向，那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪

个方向偏转(　 )

A．不偏转 B．向东

C．向西 D．无法判断

【变式 2-1】下面四幅图均表示了磁感应强度 B，电荷速度 v和洛伦兹力 F三者方向之间的

关系，其中正确的是(　 )

【变式 2-2】如图所示，一块金属块放在匀强磁场中，通以沿 x轴正方向的电流，若测得金

属块上表面的电势高于下表面的电势，则可判断磁场的方向是(　　)

A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向

C.沿z轴负方向 D.沿z轴正方向

【变式 2-3】如图所示，一正电荷水平向右射入蹄形磁铁的两磁极间。此时，该电荷所受洛

伦兹力的方向是(　　)

A.向左　　　 B.向右

C.垂直纸面向里　　　 D.垂直纸面向外

【题型 3 联系实际】

【例 3】从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改

变了运动方向，对地球起到了保护作用。如图为地磁场的示意图，赤道上方的磁场可看成

与地面平行，若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α(He 的原子核)、β(电子)、γ(光子)射

线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下(　 )

A．α射线沿直线射向赤道

B．β射线向西偏转

C．γ射线向东偏转

D．质子向北偏转

【变式 3-1】如图甲所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图。电流方向如图乙所示，试

判断垂直纸面向外而来的电子束将向哪边偏转(　　)

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