P301-350重难点手册高中物理选修3-1.pdf

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1、P3013.4 磁 场 对 运 动 电 荷 的 作 用 力 P302例 1 来 自 宇 宙 的 质 子 流，以 与 地 球 表 面 垂 直 的 方 向 射 向 赤 道 上 空 的 某 一 点，则 这 些 质 子 在 进 入 地 球 周 围 空 间 时 一，将（）.A.竖 直 向 下 沿 直 线 射 向 地 面 B.相 对 于 预 定 地 点 向 东 偏 转 C.相 对 于 预 定 地 点 向 西 偏 转 D.相 对 于 预 定 地 点 向 北 偏 转 导 析 首 先 要 明 确 地 磁 场 的 分 布 情 况，地 球 相 当 于 一 条 形 磁 铁，地 理 的 北 极 近 似 于 地 磁 的

2、南 极；地 理 地 磁 场 俯 视 图 的 南 极 近 似 于 地 磁 的 北 极.解 答 由 地 磁 场 的 分 布 情 况 知 道，解 答 本 题 首 先 要 明 确 地 磁 场 的 分 布 情 况.在 赤 道 上 空 磁 感 线 是 由 南 指 北 的，画 出 示 意 图 如 3-4-3所 示.然 后 由 左 手 定 则 判 断 质 子 受 力 方 向，还 要 分 清“东 南 西 北”，才 能 得 出 正 确 结 论.由 左 手 定 则 知，质 子 受 力 方 向 向 东，故 8 正 确.说 明 质 子 受 力 方 向 是 沿 着 地 球 自 转 方 向 的，无 论 是 从 哪 一 个

3、方 位，只 要 垂 直 于 地 球 表 面 射 向 赤 道 上 空，受 力 方 向 总 是 指 向 东，东”是 相 对 于 入 射 点 而 言 的，入 射 点 不 同，“东”的 意 义 的 理 解 应 不 同.拓 展 在 阴 极 射 线 管 中 电 子 流 方 向 由 左 向 右，其 上 方 放 置 一 根 通 有 如 图 3-4-4所 示 电 流 的 直 导 线，导 线 与 阴 极 射 线 管 平 行，则 阴 极 射 线 将（）.A.向 上 偏 转 B.向 下 偏 转 C.向 纸 里 偏 转 D.向 纸 外 偏 转 答 案：BP303P304例 2 如 图 3-4-7所 示，摆 球 带 负

4、电 的 单 摆，在 一 匀 强 磁 场 中 摆 动，匀 强 磁 场 的 方 向 垂 直 纸 面 向 里，摆 球 在 间 摆 动 过 程 中，由 A 摆 到 最 低 点。时，摆 线 拉 力 的 大 小 为 片,摆 球 加 速 度 大 小 为%；由 6 摆 到 最 低 点 C 时，摆 线 拉 力 的 大 小 为 F2，摆 球 加 速 度 为 的，则（）X X x xB 00 AX0 xcx:3-4-7C.F F2,%a2D.F、F2.a a2导 析 在 磁 场 中 对 圆 周 运 动 的 讨 论 与 在 力 学 中 完 全 相 同，只 是 受 力 多 了 一 个 磁 场力 而 已，但 应 注 意

5、洛 伦 兹 力 的 特 点：洛 伦 兹 力 的 大 小 及 方 向 均 与 带 电 体 相 对 磁 场 的 运 动 有 关，而 且 洛 伦 兹 力 不 做 功.解 答 带 电 摆 球 在 磁 场 和 重 力 场 组 成 的 复 合 场 中 摆 动，当 其 从 A f C 或 从 C运 动 的 过 程 中，摆 球 的 向 心 力 是 由 重 力 的 径 向 分 量、绳 的 拉 力 及 洛 伦 兹 力 共 同 提 供 的，而 带 电 摆 球 受 到 洛 伦 兹 力 和 绳 的 拉 力 与 速 度 方 向 时 刻 垂 直，它 们 都 对 摆 球 不 做 功，只 起 到 改 变 速 度 方 向、不 改

6、 变 速 度 大 小 的 作 用，故 只 有 重 力 做 功.由 O=zL可 知，返 回 到 C 点 时 V的 大 小 不 变，辱 J不 变，由 牛 顿 第 二 定 律，R耳 川 亍 加。，贝 又 因 当 摆 球 从 的 过 程 中，球 受 洛 方 向 和 同 向，运 动 至。点 时 辱 序 歹 2一 口 一 吆，所 以 4=6 句 浦 吆 一 口 在 摆 球 从 的 过 程 中，O 方 向 和 尸 2相 反，运 动 到 c 点 时 一，耳，府 尸 2-歹 m8 所 以=尊 1 浦 机 g+P，故 6 居.故 正 确 答 案 为 8.拓 展 本 例 题 的 单 摆，有 关 它 的 运 动 周

7、期 的 下 列 说 法 中 正 确 的 是（）.A.摆 球 的 周 期 因 磁 场 作 用 而 增 大 B.摆 球 的 周 期 因 磁 场 作 用 而 减 小 C.摆 球 向 右 摆 动 时 周 期 增 大 D.摆 球 的 周 期 不 受 磁 场 作 用 的 影 响 答 案：D.P305例 3（广 东 高 考 题）在 如 图 3-4-8所 示 坐 标 中 虚 线 表 示 的 区 域 存 在 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场，一 带 电 粒 子 沿 x轴 正 方 向 进 入 此 区 域，在 穿 过 此 区 域 的 过 程 中 运 动 方 向 始 终 不 发 生 偏 转，不 计 重 力 影 响，

8、电 场 强 度 E 和 磁 感 应 强 度 8 的 方 向 可 能 是 B.E 沿 y 轴 正 向，B 沿 z轴 正 向C.E 沿 z轴 正 向，8 沿 y轴 正 向 D.E、8 都 沿 z轴 方 向 导 析 本 题 考 查 电 场 力 和 洛 伦 兹 力 对 带 电 粒 子 作 用 的 特 性 以 及 思 维 的 多 元 性 和 空 间 的 想 像 力.解 答 带 电 粒 子 在 磁 场 中 做 直 线 运 动 分 两 种 情 况：不 受 洛 伦 兹 力，粒 子 必 平 行 磁 感 线，A 正 确；受 洛 伦 兹 力，则 必 做 匀 速 直 线 运 动，因 垂 直 于 速 度 方 向 上 的

9、 合 外 力 为 0,洛 伦 兹 力 必 与 电 场 力 等 大 反 向，B 正 确.故 正 确 选 项 应 为 A、B.拓 展 一 个 运 动 电 荷 通 过 某 一 空 间 时，没 有 发 生 偏 转，那 么 就 这 个 空 间 是 否 存 在 电 场 或 磁 场，下 列 说 法 中 正 确 的 是（）.A.一 定 不 存 在 电 场 B.一 定 不 存 在 磁 场 C.一 定 存 在 磁 场 D.可 以 既 存 在 磁 场，又 存 在 电 场 答 案：D.P306P307例 4 空 间 存 在 水 平 方 向 互 相 正 交 的 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场，其 大 小 分 别 为

10、 E=106 N/C,B=1T,方 向 如 图 3-4-10所 示.有 一 个 质 量 机=2.0 x1,带 正 电 荷 q=2.0 xl（）F C 的 粒 子 在 空 间 做 直 线 运 动，试 求 其 速 度 的 大 小 和 方 向.（g取 10机/$2）X X X X _X B X x xXXX汇 xX一 X X 应 图 3YT0导 析 本 题 只 给 定 粒 子 在 复 合 场 中 做 直 线 运 动.首 先 需 要 讨 论 在 复 合 场 中 力 的 作 用 下，只 能 做 匀 速 直 线 运 动，并 由 此 确 定 重 力、电 场 力 以 及 洛 伦 兹 力 三 个 力 的 大 小

11、 和 方 向 的 关 系.再 进 一 步 确 定 带 电 粒 子 的 速 度 和 方 向.解 答 先 分 析 重 力 是 否 可 以 忽 略.粒 子 重 力 G=mg=2.0 x10-9，电 场 力 6=26x10-5%.因 重 力 与 电 场 力 的 大 小 处 在 同 一 数 量 级，故 重 力 不 能 忽 略，再 看 粒 子 是 否 受 到 洛 伦 兹 力.当 粒 子 平 行 于 磁 感 线 方 向 运 动 时，不 受 洛 伦 兹 力，但 这 样 一 来，粒 子 的 运 动 方 向 与 重 力 和 电 场 力 的 合 力 方 向 垂 直，它 不 可 能 做 直 线 运 动，与 题 目 所

12、 设 情 景 不 符，故 粒 子 一 定 受 到 洛 伦 兹 力.可 见，粒 子 运 动 时 共 受 到 三 个 力：重 力 G=?g,方 向 竖 直 向 下；电 场 力 F=E q,方 向 水 平 向 右；洛 伦 兹 力 K 的 大 小 与 速 度 的 大 小 有 关，方 向 与 速 度 的 方 向 有 关，只 要 确 定 了 洛 伦 兹 力 的 大 小 和 方 向，就 可 确 定 速 度 的 大 小 和 方 向，G图 3-4-11那 么 是 否 存 在 这 样 一 种 情 形：洛 伦 兹 力 与 重 力 平 衡，粒 子 沿 电 场 方 向 做 直 线 运 动，其 受 力 情 况 如 图 3

13、4 T 1所 示.仔 细 考 虑 一 下，其 实 这 种 情 形 是 不 可 能 存 在 的，原 因 是 随 着 粒 子 速 度 的 变 化，洛 伦 兹 力 工=8 也 将 变 化，从 而 竖 直 方 向 的 平 衡 被 打 破.可 见 粒 子 不 可 能 做 变 速 直 线 运 动，而 只 能 做 匀 速 直 线 运 动，其 受 力 情 况 如 图 3-4-12所 示，由 图 可 得 tan_qE_ 2xl(r6xioG _mg 2xl0-6xl0则 6。0-为 因 为 K JL1，所 以 3-a=60,qvB=2mg.由 此 得 v=2mg _ 2x2xl06 xlOqB 2xl0-6xl

14、m/s=20m/s.即 粒 子 将 以 20/n/s的 速 度，沿 与 电 场 方 向 成 60。角 斜 向 上 在 竖 直 平 面 内 做 匀 速 直 线 运 动.拓 展 带 电 粒 子 在 复 合 场 中 处 于 静 止 状 态 时，受 力 情 况 怎 样？做 匀 速 直 线 运 动 时，受 力 情 况 怎 样？做 类 平 抛 运 动 时，能 否 受 到 F洛 作 用 呢？做 匀 速 圆 周 运 动 时，能 否 受 飓 以 外 的 场 力 作 用 呢？P308例 5 如 图 3-4-13所 示，在 真 空 中 匀 强 电 场 的 方 向 竖 直 向 下，匀 强 磁 场 的 方 向 垂 直

15、纸 面 向 里.三 个 油 滴 a、b,c带 有 等 量 同 种 电 荷，其 中 a静 止，方 向 右 做 匀 速 运 动，。向 左 做 匀 速 运 动.比 较 它 们 的 质 量%、叫，、网.的 关 系：外 最 大，网,最 大，%.最 大，也 最 小.其 中 正 确 的 是().图 3-4-13A.只 有 正 确 B.只 有 正 确 C.只 有 正 确 D.只 有、正 确 导 析 本 题 中 隐 含 了 电 荷 的 种 类 的 条 件，根 据。静 止，知 受 到 的 电 场 力 与 重 力 平 衡，则 电 场 力 方 向 竖 直 向 上，又 电 场 的 方 向 竖 直 向 下，可 判 断 三

16、 个 油 滴 均 带 负 电 荷.再 根 据 速 度 方 向 判 断 出 洛 伦 兹 力 的 方 向.解 答 从。、b.c的 运 动 状 态 分 析 它 们 的 受 力 情 况.。静 止，则 所 受 合 力 为 零.又 由 于 速 度 为 零，则 受 的 洛 伦 兹 力 为 零，因 此 其 只 受 加“g 和 电 场 力 作 用，且 与 g=F，即%g=qE.b 油 滴 向 右 运 动，除 受 到 重 力 和 电 场 力 以 外，还 受 到 竖 直 向 下 的 洛 伦 兹 力 作 用，有 mbg=qE-qvB.c油 滴 向 左 运 动，受 的 洛 伦 兹 力 方 向 向 上，有 nicg=Eq

17、+Bqv.以 上 各 式 相 比 较，可 知 砥 最 大、?最 小，所 以 D 选 项 正 确.拓 展 如 图 34 T 4 所 示，在 两 个 平 行 金 属 板 间 有 正 交 的 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场，一 个 带 电 粒 子 垂 直 于 电 磁 场 方 向 射 入 场 中，射 出 时 发 现 粒 子 的 动 能 减 少 了.为 使 粒 子 射 出 比 射 入 时 动 能 有 所 增 加，不 计 重 力 的 情 况 下，可 采 取 的 办 法 是（）.tr X图 3-4-14A.增 大 粒 子 射 入 时 的 速 度 B.减 小 磁 场 的 磁 感 应 强 度 C.增 大 电

18、 场 的 电 场 强 度 D.改 变 粒 子 的 带 电 性 质 答 案:B、C例 6（全 国 高 考 题）如 图 3-4-15所 示，在。盯 z坐 标 系 所 在 的 空 间 中，可 能 存 在 匀 强 电 场 或 匀 强 磁 场，也 可 能 两 者 都 存 在 或 都 不 存 在.但 如 果 两 者 都 存 在，已 知 磁 场 平 行 于 xOy平 面.现 有 一 质 量 为 相 带 正 电 q 的 点 电 荷 沿 z轴 正 方 向 射 入 此 空 间 中，发 现 它 做 速 度 为 铀 的 匀 速 直 线 运 动，若 不 计 重 力，试 写 出 电 场 和 磁 场 的分 布 有 哪 几

19、种 可 能 性.要 求 对 每 一 种 可 能 性，都 要 说 出 其 中 电 场 强 度、磁 感 应 强 度 的 方 向 和 大 小 以 及 它 们 之 间 可 能 存 在 的 关 系.不 要 求 推 导 或 说 明 理 由.图 3-4-15导 析 本 题 考 查 带 电 粒 子 在 电 场、磁 场 中 运 动 的 电 场 力、洛 伦 兹 力 的 大 小、方 向 判 断，注 重 对 判 断 推 理 能 力 的 考 查，同 时 也 要 求 考 虑 问 题 必 须 严 谨 和 全 面.解 答 以 E 和 8 分 别 表 示 电 场 强 度 和 磁 感 应 强 度，有 以 下 几 种 可 能：(1

20、)E=O,B=O.(2)E=O,BwO.的 方 向 与 z轴 的 正 方 向 平 行 或 反 方 向 平 行，8 的 大 小 可 任 意.(3)E#0,500.磁 场 方 向 可 在 平 行 于 X。)，平 面 的 任 何 方 向.电 场 E 方 向 平 行 于 xOy平 面，并 与 8 的 方 向 垂 直.当 迎 着 z轴 正 方 向 看 时，由 8 的 方 向 沿 顺 时 针 转 90。后 就 是 E 的 方 向，E 和 8 的 大 小 可 取 满 足 关 系 式 5=%的 任 意 值.拓 展 设 在 地 面 上 方 的 真 空 室 内，存 在 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场.已 知

21、电 场 强 度 和 磁 感 应 强 度 的 方 向 相 同，且 电 场 强 度 的 大 小 E=4V/？，磁 感 应 强 度 的 大 小 8=0.15T.今 有 一 个 带 负 电 的 质 点 以 v=20 z/s的 速 度 在 此 区 域 内，沿 垂 直 于 场 强 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，求 此 带 电 质 点 的 电 荷 量 与 质 量 之 比 幺 及 磁 场 的 所 有 可 m能 方 向(角 度 可 用 反 三 角 函 数 表 示).答 案：幺=1.9667依.磁 场 的 方 向 沿 着 与 重 力 方 向 成 夹 角 6=tanT().75月 m斜 向 下 的 一 切 方

22、 向，如 图 34 T 6 所 示.P310创 新 学 习 一 视 野 拓 展，综 合 应 用 例 7 如 图 3-4-17所 示，厚 度 为 h,宽 度 为 d 的 导 体 板 放 在 垂 直 于 它 的 磁 感 应 强 度 为 5 的 匀 强 磁 场 中，当 电 流 通 过 导 体 板 时，在 导 体 板 上 侧 面 4 和 下 侧 面 之 间 会 产 生 电 势 差，这 种 现 象 称 为 霍 尔 效 应.实 验 表 明，当 磁 场 不 太 强 时，电 势 差 U、电 流/和 8 的 关 系 为 U=K 史，式 中 的 比 例 系 数 K 称 为 霍 尔 系 数.怎 样 理 d解 和 解

23、 释 霍 尔 效 应 现 象？在 以 上 问 题 中，设 电 流/是 由 电 子 的 定 向 移 动 形 成 的，电 子 的 平 均 定 向 移 动 速 度 为 电 量 为 e,回 答 下 列 问 题：(1)达 到 稳 定 状 态 时，导 体 板 上 侧 面 A 的 电 势 _ _ _下 侧 面 A 的 电 势.(填“高 于”、“低 于”或“等 于”)(2)电 子 所 受 洛 伦 兹 力 的 大 小 为 _ _.(3)当 导 体 板 上 下 两 侧 之 间 的 电 势 差 为 U 时，电 子 所 受 静 电 力 的 大 小 为（4）由 静 电 力 和 洛 伦 兹 力 平 衡 的 条 件，证 明

24、 霍 尔 系 数 为 K=-!-,其 中 代 表 ne导 体 单 位 体 积 中 电 子 的 个 数，导 析 自 由 电 子 的 定 向 移 动 形 成 电 流，由 于 自 由 电 子 在 磁 场 中 运 动 时 还 将 受 洛 伦 兹 力 的 作 用，外 部 磁 场 的 洛 伦 兹 力 使 运 动 的 电 子 聚 集 在 导 体 板 的 一 侧，在 导 体 板 的 另 一 侧 会 出 现 多 余 的 正 电 荷，从 而 形 成 横 向 电 场.横 向 电 场 对 电 子 施 加 与 洛 伦 兹 力 方 向 相 反 的 静 电 力，当 静 电 力 与 洛 伦 兹 力 达 到 平 衡 时，导 体

25、 板 上 下 两 侧 之 间 就 会 形 成 稳 定 的 电 势 差.解 答（1）电 子 向 左 移 动，由 左 手 定 则 知，电 子 受 洛 伦 兹 力 向 上，故 上 侧 面 A 聚 积 电 子，下 侧 面 4 聚 积 正 电 荷，故 上 侧 面 的 电 势 低 于 下 侧 面.洛 伦 兹 力 O=el.（3）电 子 受 静 电 力 eE=e.h（4）电 子 受 横 向 静 电 力 与 洛 伦 兹 力 的 作 用，两 力 平 衡，有 e=evB，得 U=hvB.h通 过 导 体 的 电 流 I=nev d h.所 以 由 U=K 竺，有 hvB=K*d卜 _ B,得 K=.d d ne拓

26、 展 电 磁 流 量 计 广 泛 应 用 于 测 量 导 电 流 体（如 污 水）在 管 中 的 流 量（在 单 位 时 间 内 通 过 管 内 横 截 面 的 流 体 的 体 积），为 了 简 化 假 设 流 量 计 是 如 图 3-4T8所 示 的 横 截 面 积 为 长 方 形 的 一 段 管 道，其 中 空 部 分 的 长、宽、高 分 别 为 图 中 的。、b.c,流 量 计 的 两 端 与 输 送 流 体 的 管 道 相 连 接（图 中 虚 线）.图 中 流 量 计 的 上 下 两 面 是 金 属 材 料，前 后 两 面 是 绝 缘 材 料.现 于 流 量 计 的 所 在 处 加 磁

27、 感 应 强 度 为 8 的 匀 强 磁 场，磁 场 方 向 垂 直 于 前 后 两 面.当 导 电 流 体 稳 定 地 流 经 流 量 计 时，在 管 外 将 流 量 计 上、下 两 表 面 分 别 与 一 串 接 了 电 阻 R 的 电 流 表 的 两 端 连 接，/表 示 电 流 表 的 电 流 值.已 知 流 体 的 电 阻 率 为 0,不 计 电 流 表 的 内 阻，则 可 求 得 流 量（）.A.(T B.%a R+c-泊 片)D-/+吟)答 案：A.P311例 8(教 材 变 型 题)目 前 世 界 上 正 在 研 究 的 新 型 发 电 机 一 磁 流 体 发 电 机 的 原

28、理 图 如 图 3-4-19所 示，设 想 在 相 距 为 d 的 两 平 行 金 属 板 间 有 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场，两 板 通 过 开 关 和 灯 泡 相 连.将 气 体 加 热 到 使 之 高 度 电 离，由 于 正 负 离 子 一 样 多，且 带 电 量 均 为 q,因 而 称 为 等 离 子 体，而 后 将 其 以 速 度 u喷 入 甲、乙 两 板 之 间，这 时 甲、乙 两 板 就 会 聚 集 电 荷，产 生 电 压，这 就 是 磁 流 体 发 电 机 的 原 理,它 可 以 直 接 把 内 能 转 化 为 电 能，试 问：(1)图 中 哪 个 极 板

29、是 发 电 机 的 正 极？(2)发 电 机 的 电 动 势 多 大？(3)设 喷 入 两 极 间 的 离 子 流 每 立 方 米 有 个 负 电 荷，离 子 流 的 截 面 积 为 S,则 发 电 机 的 最 大 功 率 多 大？电 离 警 甲 XXXXXXXXX图 3-4-19导 析 弄 清 磁 流 体 发 电 机 的 原 理，建 立 物 理 模 型 是 解 决 这 类 问 题 的 关 键.解 答(1)等 离 子 体 从 左 侧 射 入 磁 场，正 离 子 受 向 上 的 洛 伦 兹 力 而 偏 向 甲 板，使 甲 板 上 积 累 正 电 荷，相 应 的 乙 板 上 积 累 负 电 荷，成

30、 为 电 源 的 正、负 两 极.甲 板 是 发 电 机 的 正 极.(2)当 开 关 断 开 时 一，甲、乙 两 板 间 的 电 压 即 为 电 源 的 电 动 势.稳 定 时 一，甲、乙 两 板 上 积 累 的 电 荷 不 再 增 加，此 时 的 等 离 子 体 所 受 的 洛 伦 兹 力 与 电 场 力 恰 好 平 衡，则 有 迎 即 得 电 源 的 电 动 势 为 U=B小.d(3)理 想 状 态 时，喷 入 两 极 间 的 离 子 流 全 部 流 向 两 极 板，这 时 电 源 达 最 大 功 率.此 时，电 路 中 的 最 大 电 流 为/,=，式 中 N 为 在 f时 间 内 喷

31、 人 两 极 板 间 的 正 负 离 子 数 的 总 和，即 N=2nSvt,故 发 电 机 的 最 大 功 率 为 Pm=UIm=IndqSBv2.拓 展 如 图 3-4-20,将 一 束 一 价 的 等 离 子 体，以 速 度 v连 续 喷 入 处 在 匀 强 磁 场 8中 的 两 平 行 金 属 板 间，已 知 V的 方 向 与 板 面 平 行 而 与 磁 场 垂 直，板 间 距 离 为 d.如 等 离 子 体 的 喷 射 速 度 为 V,则 接 在 两 金 属 板、N 间 的 电 压 表 的 指 针 稳 定 示 数 为 _，X8X吩 XXXXXXXXX X X图 3-4-20 答 案：

32、BdvP312达 标 检 测 一 夯 实 基 础，能 力 提 升 I夯 实 基 础 题 1.关 于 安 培 力 和 洛 伦 兹 力，下 面 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.洛 伦 兹 力 和 安 培 力，其 本 质 都 是 磁 场 对 运 动 电 荷 的 作 用 力 C.安 培 力 就 是 洛 伦 兹 力，二 者 是 等 价 的 D.安 培 力 对 通 电 导 线 能 做 功，但 洛 伦 兹 力 对 运 动 电 荷 不 能 做 功 2.下 列 说 法 中 正 确 的 是（）.A.运 动 电 荷 不 受 洛 伦

33、兹 力 的 地 方 一 定 没 有 磁 场 B.运 动 电 荷 受 的 洛 伦 兹 力 方 向 既 与 其 运 动 方 向 垂 直，又 与 磁 感 线 方 向 垂 直 C.带 电 荷 量 为 口 的 电 荷，在 磁 场 中 运 动 速 度 大 小 不 变，则 其 所 受 洛 伦 兹 力 大 小 一 定 不 变 D.洛 伦 兹 力 对 运 动 电 荷 不 做 功 3.带 电 荷 量 为+q的 粒 子 在 匀 强 磁 场 中 运 动，下 列 说 法 中 正 确 的 是（）.A.只 要 速 度 大 小 相 同，所 受 洛 伦 兹 力 就 相 同 B.如 果 把+g改 为-4，且 速 度 反 向，大

34、小 不 变，则 洛 伦 兹 力 的 大 小、方 向 均 与 原 来 对 应 不 变 C.洛 伦 兹 力 方 向 一 定 与 电 荷 速 度 方 向 垂 直，磁 场 方 向 一 定 与 电 荷 运 动 方 向 垂 直 D.粒 子 在 只 受 到 洛 伦 兹 力 作 用 下 运 动 的 动 能、速 度 均 不 变 4.一 个 长 螺 线 管 通 有 交 流 电，-带 电 粒 子 沿 着 管 轴 方 向 射 入 管 中，粒 子 在 管 中 将 做（）.A.螺 旋 运 动 B.匀 变 速 直 线 运 动C.沿 轴 线 来 回 往 复 运 动 D.匀 速 直 线 运 动 P3135.如 图 所 示，匀

35、强 磁 场 方 向 水 平 向 里，匀 强 电 场 方 向 竖 直 向 下，有 一 正 离 子 恰 能 沿 直 线 从 左 向 右 水 平 飞 越 此 区 域.则（）x X X xB-XX X X XE第 5题 A.B.C.D.若 电 子 以 相 同 速 度 从 右 向 左 飞 入,若 电 子 以 相 同 速 度 从 右 向 左 飞 入,若 电 子 以 相 同 速 度 从 右 向 左 飞 入,若 电 子 以 相 同 速 度 从 左 向 右 飞 入,电 子 也 沿 直 线 运 动 电 子 将 向 上 偏 转 电 子 将 向 下 偏 转 电 子 也 沿 直 线 运 动 6.初 速 为%的 电 子，

36、沿 平 行 于 通 电 长 直 导 线 的 方 向 射 出，直 导 线 中 电 流 方 向 与 电 子 的 初 始 运 动 方 向 如 图 所 示，不 计 重 力 影 响，则（）.0-e左 右 第 6题 图 A.电 子 将 向 右 偏 转，速 率 不 变 B.电 子 将 向 左 偏 转，速 率 改 变 C.电 子 将 向 左 偏 转，速 率 不 变 D.电 子 将 向 右 偏 转，速 率 改 变 7.从 同 一 点 发 出 四 束 带 电 粒 子，它 们 的 轨 迹 如 图 所 示，对 它 们 的 电 性 判 断 正 确 的 是（）.8.如 图 所 示，中 的 粒 子，所 带 电 量 都 为

37、q,都 以 相 同 的 速 率 射 入 磁 感 应 强 度 为 8 的 匀 强 磁 场 中，则 各 图 中 粒 子 所 受 的 洛 伦 兹 力 的 大 小 分 别 为 B 第 8题 困 6=_，工=_，玛=_.9.如 图 所 示，质 量 为 m的 带 电 小 球 能 沿 着 竖 直 的 绝 缘 墙 竖 直 下 滑，磁 感 应 强 度 为 8 的 匀 强 磁 场 方 向 水 平 向 外 并 与 小 球 运 动 方 向 垂 直，若 小 球 带 正 电 q,球 与 墙 间 的 动 摩 擦 因 数 为，则 小 球 下 滑 的 最 大 速 度 为 多 少？最 大 加 速 度 为 多 少?V 第 9题 图

38、 1 0.在 如 图 所 示 的 坐 标 系 中，一 个 粒 子 带 4=4x10-1。的 正 电，当 以%=3xl()5加 6 的 速 度 在 xOy平 面 内 沿 与+x轴 成 45的 方 向 运 动 时，一 个 匀 强 磁 场 对 它 的 洛 伦 兹 力 耳 沿-z轴 方 向；当 粒 子 以 彩=2 x 1。5?/5的 速 度 沿+z轴 沿+x轴 方 向，求:(1)磁 感 应 强 度 B 的 大 小 和 方 向；(2)力 耳 的 大 小(粒 子 自 重 不 计).P314n 能 力 提 升 题 1.如 图 所 示，在 阴 极 射 线 管 正 上 方 平 行 放 一 通 有 强 电 流 的

39、 长 直 导 线，则 阴 极 射线 将（）.A.向 纸 内 偏 转 B.向 纸 外 偏 转.C.向 下 偏 转 D.向 上 偏 转 2.如 图 所 示，带 等 量 异 种 电 荷 的 平 行 板 之 间，存 在 着 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场，一 带 电 粒 子 在 电 场 力 和 洛 伦 兹 力 的 作 用 下，从 静 止 开 始 自 A 点 沿 曲 线 AC8运 动，到 达 8 点 时 速 度 为 零，C 点 是 曲 线 的 最 低 点，不 计 重 力，以 下 说 法 中 正 确 的 是（）.A.这 个 粒 子 带 正 电 荷 B.A 点 和 8 点 一 定 位 于 同 一

40、 水 平 面 上 C.在。点 洛 伦 兹 力 大 于 电 场 力 D.粒 子 达 到 8 点 后 将 沿 曲 线 返 回 A 点 3.如 图 所 示，光 滑 的、足 够 长 的 三 角 形 绝 缘 槽 与 水 平 面 的 夹 角 分 别 为 a 和 夕,且。夕，加 上 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场，分 别 将 质 量 相 等，带 等 量 正、负 电 荷 的 小 球 a、b 依 次 从 斜 槽 的 顶 端 由 静 止 开 始 释 放，关 于 两 球 在 槽 上 的 运 动 情 况，下 列 判 断 中 正 确 的 是（）.X X X X第 3 题 图 A.两 球 均 做 匀 加 速

41、直 线 运 动 且 4 为 B.两 球 均 做 变 加 速 直 线 运 动 且 4%C.两 球 在 槽 上 的 最 大 位 移 乙/D.两 球 在 槽 上 运 动 的 时 间 乙 乙，4.用 绝 缘 细 线 悬 挂 一 个 质 量 为 机，带 电 荷 量 为+q的 小 球，让 它 处 于 如 图 所 示 的 磁 感 应 强 度 为 8 的 匀 强 磁 场 中，由 于 磁 场 的 运 动，小 球 静 止 在 如 图 位 置，这 时 悬 线 与 竖 直 方 向 夹 角 为 a，并 被 拉 紧，则 磁 场 的 运 动 速 度 和 方 向 是（）.X X：X XIX X?X X第 4题 图 A.水 平

42、 向 右 B.丫=鳖，水 平 向 左 Bq 气 吟 竖 直 向 上 D.八 气 吧，竖 直 向 下 P3155.一 长 方 形 金 属 块 放 在 匀 强 磁 场 中，今 将 金 属 块 通 以 如 图 所 示 电 流，则 金 属 块 的 上 下 两 表 面 M、N 间 的 电 势 高 低 情 况 是（）.%=%B.(pM(pN(pM(pN D.无 法 比 较 A.C.6.如 图 所 示，质 量 为 机（重 力 不 计），带 电 量 为+q的 粒 子，从 两 平 行 电 极 板 正 中 央，垂 直 电 场 线 和 磁 场 线 以 速 度 u飞 入.已 知 两 极 板 间 距 为 d,磁 感 应

43、 强 度 为 B,这 时 粒 子 恰 能 直 线 穿 过 电 场 和 磁 场 区 域，今 将 磁 感 应 强 度 增 加 到 某 值，则 粒 子 将 落 到 极 板 上.则 粒 子 落 到 极 板 上 时 的 动 能 为.第 6 85图 7.如 图 所 示，质 量 为 机，带 电 量 为+q的 P 环 套 在 水 平 放 置 的 足 够 长 的 固 定 的 粗 糙 绝 缘 杆 上，整 个 装 置 放 在 方 向 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 中，现 给 尸 环 一 个水 平 向 右 的 瞬 时 冲 量，使 环 获 得 初 速 度%开 始 运 动，则 P 环 的 运 动 情 况 是

44、 怎 样 的？x X X 1/X X X X第 7题 图 8.（全 国 高 考 题）在 同 时 存 在 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场 的 空 间 中 取 正 交 坐 标 系。“z（z轴 正 方 向 竖 直 向 上），如 图 所 示，已 知 电 场 方 向 沿 z轴 正 方 向，场 强 大 小 为 E,磁 场 方 向 沿 y轴 正 方 向，磁 感 应 强 度 的 大 小 为 8；重 力 加 速 度 为 g.问：一 质 量 为 m、带 电 量 为+q的 从 原 点 出 发 的 质 点 能 否 在 坐 标 轴（x,y,z）上 以 速 度 v做 匀 速 运 动？若 能，加、q、E、B、v及 g

45、应 满 足 怎 样 的 关 系？若 不 能,体 验 高 考 一 经 典 回 放，全 真 感 悟 1.（2009.广 东 理 基）带 电 粒 子 垂 直 匀 强 磁 场 方 向 运 动 时，会 受 到 洛 伦 兹 力 的 作 用.下 列 表 述 正 确 的 是（）.A.洛 伦 兹 力 对 带 电 粒 子 做 功B.洛 伦 兹 力 不 改 变 带 电 粒 子 的 动 能 C.洛 伦 兹 力 的 大 小 与 速 率 无 关 D.洛 伦 兹 力 不 改 变 带 电 粒 子 的 速 度 方 向 P3162.（2008.北 京 高 考）在 如 图 所 示 的 空 间 中，存 在 场 强 为 E 的 匀 强

46、 电 场，同 时 存 在 沿 x轴 负 方 向、磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场，-质 子（电 荷 量 为 e）在 该 空 间 恰 沿 y轴 正 方 向 以 速 度 u匀 速 运 动.据 此 可 以 判 断 出（）.A.质 子 所 受 电 场 力 大 小 等 于，运 动 中 也 势 能 减 小；沿 z轴 正 方 向 电 势 升 高 B.质 子 所 受 电 场 力 大 小 等 于 eE,运 动 中 电 势 能 增 大；沿 z轴 正 方 向 电 势 降 低 C.质 子 所 受 电 场 力 大 小 等 于 8,运 动 中 电 势 能 不 变；沿 z轴 正 方 向 电 势 D.质 子 所

47、 受 电 场 力 大 小 等 于 4加，运 动 中 电 势 能 不 变；沿 z轴 正 方 向 电 势 降 低 3.5 带 电 柱 子 在 匀 强 磁 场 中 的 运 动 自 主 学 习 P317例 1 质 子（：“）和 a 粒 子（；”e）从 静 止 开 始 经 相 同 的 电 势 差 加 速 后 进 入 同 一 匀 强 磁 场 做 圆 周 运 动，则 这 两 个 粒 子 的 动 能 之 比 E”:4=,轨 道 半 径 之 比 不 弓=_，周 期 之 比 7|：7 2=.导 析 本 题 应 用 动 能 定 理 和 半 径、周 期 公 式 求 解.对 于 同 一 带 电 粒 子，r与 v成 正

48、比，T 与 厂 和 u无 关；对 于 不 同 带 电 粒 子，厂 和 T 都 与 比 荷 成 反 比.m解 答 粒 子 在 电 场 中 加 速 时，只 有 电 场 力 做 功，由 动 能 定 理 得qU=mv2.2故=q1U:%(/=%:%=1:2.由 qU=mv2 得 u=j 2qU.2 V tn又 由 牛 顿 第 二 定 律，设 粒 子 在 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 中 做 圆 周 运 动 mv2qvB粒 子 做 圆 周 运 动 的 周 期 r2万 加 qB故 7；:T,=竺:祖=1:2.-1 Qi拓 展 一 个 质 子 和 一 个 a 粒 子 先 后 垂 直 于 磁

49、 场 方 向 进 入 同 一 有 理 想 边 界 的 匀 强 磁 场 中，在 磁 场 中 运 动 的 轨 迹 相 同，经 过 半 个 圆 周 从 磁 场 飞 出，则 质 子 和。粒 子 在 磁 场 中（）.A.运 动 的 动 能 相 同 B.运 动 的 时 间 相 同 C.运 动 时 质 量 与 速 度 的 乘 积 大 小 相 同 D.受 到 的 向 心 力 大 小 相 同 答 案：A、D.P318例 2 有 一 种 质 谱 仪 的 结 构 如 图 3-5-4所 示.带 电 粒 子 经 过 和 S2之 间 的 电 场 加 速 后，进 入、巴 之 间 的 狭 缝.片、鸟 之 间 存 在 着 相

50、互 正 交 的 磁 场 耳 和 电 场 E,只 有 在 这 一 区 域 内 不 改 变 运 动 方 向 的 粒 子 才 能 顺 利 通 过 S。上 的 狭 缝，粒 子 进 入 磁 感 应 强 度 为 生 的 匀 强 磁 场 区 域 后 做 匀 速 圆 周 运 动，打 在 屏 A V 上，并 发 出 亮 光.记 录 下 亮 光 所 在 的 位 置，量 取 狭 缝 到 亮 光 的 距 离 d,即 可 求 出 带 电 粒 子 的 比 荷，试 推 导 出 其 比 荷 幺 的 表 达 式.mB i图 3 5 4导 析 质 谱 仪 的 主 要 原 理 是 带 电 粒 子 在 磁 场 中 的 偏 转，处 理