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1.2磁场对运动电荷的作用力培优练习

1．关于运动电荷在匀强磁场中所受的洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）

A．大小跟速度方向与磁场方向的夹角无关 B．可以对运动电荷做功

C．方向可以不与速度垂直 D．方向总是与磁场方向垂直

2．下列关于磁和磁现象的叙述正确的是（　　）

A．通电导线在磁感应强度越大的地方受到的安某某一定越大

B．小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为该处的磁场方向

C．地磁场在地球表面任意位置的方向都与地面平行

D．运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用

3．如图所示，a为带负电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于光滑的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动在加速运动阶段（　　）

/

A．a、b一起运动的加速度减小 B．a、b一起运动的加速度增大

C．a、b物块间的支持力减小 D．a、b物块间的摩擦力减小

4．如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后，粒子将绕地磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

/

A．粒子运动的速率逐渐变大 B．粒子运动的周期不变

C．粒子螺旋运动的半径不变 D．粒子螺旋运动的螺距逐渐变小

5．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一电子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　）

/

A．沿O到a方向 B．沿O到b方向 C．沿O到c方向 D．沿O到d方向

6．如图所示，竖直平面内的平面直角坐标系的y轴竖直向上、x轴水平向右，电场方向斜向右上，磁场方向水平向里，带正电小球在磁场中做直线运动，则（　　）

/

A．小球可能沿x轴正方向运动 B．小球可能沿x轴负方向运动

C．小球可能沿y轴正方向运动 D．小球可能沿y轴负方向运动

7．如图所示，水平放置的U形导线框中接有电源，电流为I，导线框垂直于匀强磁场放置，磁感应强度为B．导线框间距为d，一导体棒与导线框成
角放置，则导体棒所受安某某大小为（　　）

/

A．
B．
C．
D．

8．如图所示两平行金属导轨倾斜放置匀强磁场垂直导轨平面向上，导轨左端连接电源、滑动变阻器，在导轨上垂直导轨放置一金属棒，开关闭合后金属棒静止，当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，金属棒仍保持静止，在此过程中金属棒所受摩擦力（　　）

/

A．一定减小 B．一定增大 C．可能先减小后增大 D．可能先增大后减小

9．如图所示，矩形导线框ABCD用细绳悬挂，底边水平且通有逆时针方向的电流。在导线框的正下方，垂直于导线框所在平面有一固定长直导线。原来导线中无电流，现通以垂直纸面向外的电流，在短时间内（　　）

/

A．导线框逆时针转动（从上往下看） B．导线框向右平移

C．细绳拉力变大 D．导线框中心处的磁感应强度变小

10．如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向是垂直于纸面向内，有一束速率各不相同的电子a和b，自A点沿半径方向射入磁场，运动轨迹如图中的a和b，则这些电子在磁场中：

/

A．b电子运动时间比a电子运动时间长

B．运动时间越长，其轨迹越长，所以a电子运动时间长

C．运动时间越短，射出磁场区域时速度越小

D．运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大

11．中国宋代科学家沈某某《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全某某．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料，下列说法正确的是

/

A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

B．地磁场的磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，射入地磁南极

C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D．地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向东的作用力

12．导线中带电粒子的定向运动形成了电流．带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安某某．如图所示，设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为S，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是

/

A．由题目已知条件可以算得通过导线的电流为

B．题中导线受到的安某某的方向可用安培定则判断

C．每个粒子所受的洛伦兹力为
，通电导线所受的安某某为

D．改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安某某方向保持不变

13．图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（　　）

/

A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向

B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

C．加一电场，电场方向沿z轴负方向

D．加一电场，电场方向沿y轴正方向

14．奥斯特最早发现，通电导线周围存在着磁场。研究表明，圆弧导线中的电流产生磁场的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零。如图所示，a、b两点在圆心，两导线中的电流强度相等，导线中箭头为电流方向，R和r分别为半径，则（　　）

/

A．a点的磁感应强度
小于b点的磁感应强度

B．b处磁感应强度的方向为垂直纸面向外

C．将一个带电量为q的电荷分别静放在a、b两点，放在a点受到的洛伦兹力更大

D．b处的磁感应强度为：
，k值与电流强度无关

15．如图所示，为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。通过下列调节，一定能让圆形径迹半径减小的是（ ）

/

A．减小U，增大I B．增大U，减小I

C．同时减小U和I D．同时增大U和I

16．半球海洋某处，地磁场水平分量
，竖直分量
，海水向XX动。海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距
，如图所示。与两极板相连的电压表（可看作理想电压表）示数为
，则下列说法正确的是（　　）

/

A．西侧极板电势高，东侧极板电势低，且海水的流速大小为

B．西侧极板电势高，东侧极板电势低，且海水的流速大小为

C．西侧极板电势低，东侧极板电势高，且海水的流速大小为

D．西侧极板电势低，东侧极板电势高，且海水的流速大小为

17．如图所示，质量为m、带电荷量为
的液滴，以速度v沿与水平方向成
角的方向斜向上进入正交的足够大的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区沿图示虚线做直线运动。（重力加速度为g）

（1）电场强度E和磁感应强度B各多大？

（2）当液滴运动到某一点时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。
与
大小之比为

(3)设轻质绝缘细线的最大张力为
，两细线恰好断裂时，线圈受到的安某某合力方向一定向下，设合力大小为
，由题设条件有

，

细线断裂瞬间

，

解得

19．（1）
（2）
（3）
R

【解析】

【详解】

(1)由图可知轨迹半径：
①

粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，有：

②

由①②两式得：
③

/

(3) 粒子做圆周运动运动的周期：

④

在磁场中的运动时间：
⑤

由③④⑤式得：
⑥

(3)当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大

由图可知：
⑦

平移距离：
⑧

由①⑦⑧式得：

//

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