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1、专题九第2讲知识巩固练1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度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【答案】B2(2022年上海二模)阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置如图所示的阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S两极间,则此时电子流将()A向S极偏转B向N极偏转C向上偏转D向下偏转【答案】D3如图所示,摆球带负电荷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AB间摆动过程中,由A摆到最低点C时,摆线拉力的大小为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线
2、拉力的大小为F2,摆球加速度大小为a2,则()AF1F2,a1a2BF1F2,a1a2CF1F2,a1a2DF1F2,a1a2【答案】B4如图所示为显像管的原理示意图,当没有磁场时电子束将打在荧光屏正中的O点安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,如果要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列各图中的变化磁场能够使电子发生上述偏转的是()ABCD【答案】A5一倾角为的粗糙绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,将一个带电的小物块放在斜面上由静止开始下滑如图所示,设斜面足够长,如物块始终没有离开斜面下列说法正确的是()
3、A物块带正电B下滑过程中物块受到的洛伦兹力做负功C物块最终将静止在斜面上D下滑过程中物块的机械能守恒【答案】A6(2022年浙江月考)如图所示,一内壁光滑的玻璃管竖直放置,上端开口,下端封闭,管底有一带电小球,整个装置在垂直纸面向里且足够大的匀强磁场中水平向右匀速运动,经过一段时间,小球从上端开口处飞出,若整个过程中小球所带电量不变,则小球从开始至离开管口前的过程,下列说法中正确的是()A小球所受洛伦兹力方向竖直向上B小球运动的轨迹为抛物线C洛伦兹力对小球做正功D运动过程中小球的机械能守恒【答案】B【解析】整个装置水平向右匀速运动,小球从上端开口处飞出,由左手定则可知,洛伦兹力方向总是与小球的
4、速度方向垂直,洛仑兹力斜左上方,A错误;由牛顿第二定律得qvBmgma,解得ag.小球的加速度不随时间变化,恒定不变,故小球竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,则小球运动轨迹是抛物线,B正确;洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直,对小球不做功,C错误;由于小球受到玻璃管的作用力对小球做功,故小球的机械能不守恒,D错误7(2021年普洱名校期末)(多选)如图所示,两个带电粒子M和N,以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是()AM带负电,N带正电BM的质量大于N的质量CM的带电量小于N的带电量DM的运行时间不可能等于N的运行时间【答
5、案】AD【解析】进入磁场时,M粒子所受的洛伦兹力方向向右,N的洛伦兹力方向向左,由左手定则判断出M带负电,N带正电,故A正确;粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,则有qvBm,轨迹半径为r,由图看出,M的轨迹半径较大,而两个粒子的速率相等,则知M粒子的比荷较小,但不能判断它们电量和质量的大小,故B、C错误;由t可知,M的运动时间长,D正确8(多选)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一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ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是()A粒子必带正电荷BA点和B点位于同一高度C
6、粒子在C点时速度最大D粒子到达B点后,将沿原曲线返回A点【答案】ABC综合提升练9(多选)如图,正方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两带电粒子以相同的速度从A点沿与AB成30角的方向垂直射入磁场甲粒子从B点离开磁场,乙粒子垂直CD边射出磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是()A甲粒子带正电,乙粒子带负电B甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍C甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍D两粒子在磁场中的运动时间相等【答案】AC【解析】根据左手定则可知,甲粒子带正电,乙粒子带负电,A正确;设正方形的边长为a,则甲粒子的运动半径为r1a,乙粒子的运动半径为r2,甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的
7、倍,B错误;根据qvBm,解得,则甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍,C正确;甲、乙两粒子在磁场中转过的角度均为60,根据tr,则两粒子在磁场中的运动时间不相等,D错误10(2021年东北名校月考)(多选)如图所示的空间存在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B,质量为m、带电荷量为q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆上,由静止开始()A小环的加速度不断减小,直至为零B小环的加速度先增大后减小,直至为零C小环的速度先增大后减小,直至某一值D小环的动能不断增大,直至某一最大值【答案】BD11质量为m,带电量为q的微粒,以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微
8、粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求:(1)电场强度的大小,该带电粒子带何种电荷;(2)磁感应强度的大小解:(1)微粒做匀速直线运动,所受合力必为零,微粒受重力mg,电场力qE,洛伦兹力qvB,由此可知,微粒带正电,受力如图所示,qEmg,则电场强度E,微粒带正电(2)由于合力为零,则qvBmg,所以B.12如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感应强度是B,小球与棒的动摩擦因数为,求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度解:小球受力分析如图所示,根据牛顿第二定律,得mgFN
9、ma,FNqEqvB0,所以a,故v0时,a最大,amaxg.同样可知,a随v的增大而减小,当a减小到零时v达到最大,故mg(qvmaxBqE),得vmax.13(2021年安庆联考)用一根长L0.8 m的绝缘轻绳,吊一质量m1.0 g的带电小球,放在磁感应强度为B2.5 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,把小球拉到悬点的右侧,轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动当小球第一次摆到最低点时,悬线的拉力恰好为0.5mg(g取10 m/s2)问:(1)小球带何种电荷?带电量为多少?(2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?解:(1)根据左手定则可判断小球带负电设小球第一次到达最低点时速度为v,则由动能定理,可得mgLmv20,在最低点根据牛顿第二定律,得qvB0.5mgmgm,解得q2.5103 C(2)由于洛伦兹力始终不做功,根据机械能守恒定律,可知小球第二次到达最低点时速度大小仍为v,此时悬线对小球的拉力为F,由牛顿第二定律,得FqvBmgm,解得F5.5102 N.