5.2 洛伦兹力（1）洛伦兹力的大小和方向 作业3-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册.docx

1、11A物理选修第五章磁场作业3第二节 洛伦兹力（1）洛伦兹力的大小和方向班级_姓名_学号_日期_一、 单项选择题（只有一个选项正确）1. 磁场对电流的作用力是什么力？（）（A）安培力（B）洛伦兹力（C）库仑力（D）分子力2. 下列关于磁场的说法中，正确的是（）（A）磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质（B）磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的（C）磁场对处于其中的通电导线一定有力的作用（D）磁场对放入其中的电荷一定有力的作用3. 在赤道的上空，设想有一束自东向西运动的电子流。因受地磁场的作用。它将（）（A）向东偏转（B）向西偏转（C）向上偏转（D）向下偏转4. 当一带正电q的粒子以速度v沿

2、螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则带电粒子在线管中做（）（A）匀速直线运动（B）加速直线运动（C）减速直线运动（D）匀速圆周运动5. 显像管电视机应用了电子束的磁偏转原理，显像管电子枪发出的电子，由安装在管颈上的偏转线圈产生的磁场控制电子水平偏转，水平方向偏转的俯视图如图所示，水平方向由到的扫描，称之为行扫描.关于由到的一次行扫描过程中行偏转线圈产生的磁场，下列说法正确的是（）（A）磁场方向先向右后向左（B）磁场方向先向下后向上（C）磁感应强度先变小后变大（D）磁感应强度先变大后变小6. 如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一束电子初速度方向与电流方向相同，

3、则电子可能的运动情况是（）（A）沿路径a运动（B）沿路径b运动（C）沿路径c运动（D）沿路径d运动7. 如图所示，足够长粗糙绝缘倾斜木板与水平面夹角为，一个质量为的物块刚好可以沿匀速下滑。让物块带上电荷量为的正电，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中。时给物块一个沿木板向下的初速度，物块运动的图像可能是（）（A）（B）（C）（D）8. 如图所示，a、b两个长方体物块叠放在粗糙水平地面上，物块a带正电，物块b不带电且为绝缘体，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉物块b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速的过程中，物块a、b间的摩擦力（）（A）逐渐减小（B）逐渐增大（C）先

4、增大后减小（D）先减小后增大二、 多项选择题（有两个或以上选项正确）9. 关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）（A）安培力是指磁场对运动电荷的作用（B）安培力是指磁场对通电导线的作用（C）洛伦兹力是指磁场对运动电荷的作用（D）安培力是洛伦兹力的宏观表现10. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线右侧有磁感应强度T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，质量、电荷量的小球C静置于其中，虚线左侧一个质量为kg、不带电的绝缘小球A以速度m/s进入磁场与C球发生正碰（电荷不转移），碰后C小球对水平面的压力刚好为零，取向右为正方向，下列说法正确的是（）（A）碰后C球速度为20m/s（B）碰后C球速度为15

5、m/s（C）C对A的冲量大小为（D）C对A的冲量大小为三、 填空题11. 洛伦兹力是磁场对_（填“运动”或“静止”）电荷的作用：其数学表达式为_。12. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，电子射线管的阴极A能够发射电子，电子束在A、B两极之间电场力的作用下从阴极飞向阳极。(1)图甲中，把电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是_（填“向上”或“向下”）；(2)图乙中，电子射线管位于通电导线ab正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏转，若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是_（填“从a到b”或“从b到a”）。13. 如图所示，两条垂直纸平面的长直导线中通

6、有等大反向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线。一个不计重力的带负电粒子以初速度沿虚线射入磁场，则带电粒子在磁场中做_运动，判断依据是_。四、 作图题14. 如图所示，各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三个中的两个，试标出另一个的方向。15. 试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。五、 简答题16. 如图所示，带电小球质量为m，用细线悬挂于O点并在竖直平面内摆动，最大摆角为，磁场垂直于小球摆动的平面向里，当小球从左边最大摆角处摆到最低点时，细线上的拉力恰为零，试问小球带正电还是带负电？小球从右边最大摆角处摆到最低点时，细线上的拉力是否仍为零？简述理由。17.

7、 图中的曲线显示一带电粒子运动的轨迹。a、b区域均为匀强磁场，粒子在a、b磁场内的轨迹均为圆周的四分之一；离开b磁场区域后，带电粒子在两个带等量异号电荷的平行金属板之间运动，并向正极板偏转。试判断带电粒子带正电荷还是负电荷？a、b区域内的磁场方向如何？18. 如图所示，磁场对通电导线的作用实质是磁场对运动电荷作用的宏观表现。试由安培力公式F=BIL推导洛伦兹力公式f=qvB。参考答案1. A2. A3. C4. A5. C6. D7. C8. A9. BCD10. AD11. 运动 f=qvB12. 向下 从到13. 带电粒子在磁场中做匀速直线运动，判断依据是：根据安培定则判断知虚线上合磁场的

8、方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动。14.15.16. 当小球从左边最大摆角处摆到最低点时速度方向向右，细线上的拉力恰为零，则洛伦兹力与重力平衡，由左手定则可知小球带正电；小球从右边最大摆角处摆到最低点时速度方向向左，由左手定则可知此时洛伦兹力方向向下，细线上的拉力不可能为零。17. 由题意可知平行金属板上极板带正电，故板间电场强度方向竖直向下，带电粒子向上偏转，受到的电场力方向与电场强度方向相反，故粒子带负电；在a区域内由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里；在b区域内由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。18. 设通电导线的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的带电荷量为q，运动速度为v。则导线中的电流I=nqvS,导线所受安培力F=BIL,将I=nqvS代入得安培力F=（nqvS）BL,导线中含有的运动电荷数N=Nls,所以洛伦兹力f=qvB