高中物理教科版选修1-1题组训练-2.3-磁场对运动电荷的作用力.docx

第3讲　磁场对运动电荷的作用力

(时间：60分钟)
题组一、对洛伦兹力的理解
1．(多选)关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是
(　　)
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的
D．安培力可以对通电导体做功，但洛伦兹力对运动电荷不做功
答案　BD
2．(多选)关于电荷在磁场中的受力状况，下列说法中正确的是
(　　)
A．静止的电荷肯定不受洛伦兹力作用，运动电荷肯定受洛伦兹力作用
B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行
C．洛伦兹力的方向肯定与带电粒子的运动方向垂直
D．带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，肯定不受洛伦兹力作用
答案　CD
题组二、洛伦兹力与左手定则
3．(多选)关于洛伦兹力的方向的判定，以下说法正确的是
(　　)
A．用左手定则判定洛伦兹力的方向时，“四指指向”与电荷定向运动的方向相同
B．用左手定则判定洛伦兹力的方向时，“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同
C．正电荷在磁场中所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
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，而不肯定沿电荷定向移动方向，由于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关系可知：两者方向相互垂直，而不是相互平行．
4．(多选)电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则
(　　)
A．磁场对电子的作用力始终不变
B．磁场对电子的作用力始终不做功
C．电子的速度始终不变
D．电子的动能始终不变
答案　BD
解析　洛伦兹力的方向由左手定则可判定，始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力不转变速度大小，只转变速度方向，因此磁场对电子的作用力始终不做功，即电子的动能始终不变．
5．(单选)汤姆孙通过对阴极射线的争辩发觉了电子．如图2－3－4所示，把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间，可以观看到电子束偏转的方向是
(　　)

图2－3－4
A．向上 　　B．向下
C．向左 　　D．向右
答案　B
解析　依据左手定则可推断粒子所受洛伦兹力的方向向下．
6．(单选)(2021·江苏省扬州市学业水平考试模拟)下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向推断正确的是
(　　)

答案　B
解析　依据左手定则可知A中洛伦兹力的方向竖直向下，B中洛伦兹力方向竖直向下，C中安培力的方向竖直向下，D中安培力的方向竖直向上，选项B正确．
7. (单选)如图2－3－5所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，依据地磁场的分布特点，推断下列说法中正确的是
(　　)

图2－3－5
A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道四周最弱
B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道四周最强，两极最弱
C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球四周各处相同
D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用
答案　B
解析　当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大．依据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向可判定选项B正确．
题组三、磁偏转的应用
8．(多选)(2022·6月广东省学业水平考试)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学试验和电器中，下列利用了此物理原理的装置有
(　　)

答案　ABC
解析　磁流体发电机、电子显像管、回旋加速器都利用了磁偏转原理，洗衣机利用了离心运动，所以选项A、B、C正确．
9．(单选)如图2－3－6所示，没有磁场时，电视显像管中的水平向右运动的电子束打在荧光屏正中的O点，为使电子束在竖直方向向上偏转打在A点，则管颈处偏转线圈所供应的磁场方向应是
(　　)

图2－3－6
A．竖直向上 B．水平向右
C．垂直纸面对里 D．垂直纸面对外
答案　D
解析　由于电子向上偏转，依据左手定则可知，磁场的方向垂直纸面对外，选项D正确．
10．(多选)在回旋加速器中
(　　)
A．D形盒内有匀强磁场，两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场
B．两D形盒之间的窄缝处有场强大小、方向不变的匀强电场
C．高频电源产生的电场用来加速带电粒子
D．带电粒子在D形盒中运动时，磁场力使带电粒子速度增大
答案　AC
解析　D形盒内有匀强磁场，使粒子发生偏转，在两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的大小不变，方向周期性变化的电场，使粒子加速．故A、C正确，B错误；洛伦兹力与速度方向垂直，不转变速度的大小，故D错误．