高中物理 第三章《第5节 运动电荷在磁场中受到的力》课时精练 新人教版选修3-1

高中物理 第三章第5节 运动电荷在磁场中受到的力课时精练 新人教版选修3-1知识点基础中档稍难洛伦兹力的大小和方向1洛伦兹力和电场力问题2、5、116、7、9、10左手定则4洛伦兹力与运动问题38、12A若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0B若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0C若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0D若v0vN，同理，电场中的小球不能到达轨道的另一端故A错，B、D对整个过程的平均速度MN，所以时间tMtN，C错8. xx太原高二检测(多选)如图所示，用丝线吊着一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同答案：AD解析：两次通过O点，v方向不同，则F洛不同，C错误；且F洛不做功，则A、D正确；B项小球所需向心力Fm相同，因两次F洛方向不同，所以拉力不同，故B不对9. xx杭州高二检测如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动比较它们的重力Ga、Gb、Gc的关系，正确的是()AGa最大 BGb最大CGc最大 DGc最小答案：C解析：因带电油滴a静止，故a不受洛伦兹力作用，只受重力和静电力作用；根据平衡条件可知油滴一定带负电，设油滴带电荷量为q，则GaqE 带电油滴b除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向下的洛伦兹力Fb，因做匀速运动，故根据平衡条件可得GbqEFb带电油滴c除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向上的洛伦兹力Fc，因做匀速运动，故根据平衡条件可得GcqEFc 比较式可以看出GcGaGb，选项C正确10. xx玉溪高二检测(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解析：(1)平行板间电场方向向下，粒子由A点静止释放后在电场力的作用下向下运动，所以粒子必带正电荷，A正确(2)粒子具有速度后，它就在向下的电场力F及总与速度方向垂直的洛伦兹力f的作用下沿ACB做曲线运动，因洛伦兹力不做功，电场力做功等于动能的变化，而粒子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零这说明粒子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，B正确(3)因C点为轨道最低点，粒子从A运动到C电场力做功最多，C点具有的动能最大，所以粒子在C点速度最大，C正确(4)只要将粒子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态(速度为零，电势能相等)相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，粒子就将在B的右侧重复前面的曲线运动，因此，粒子是不可能沿原曲线返回A点的11. 一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示，在动脉血管左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.0 mm，磁场的磁感应强度为0.08 T，电压表测出的电压为0.10 mV，则血流速度大小为_m/s.(取两位有效数字)答案：0.63解析：血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转，在血管壁上聚集，在血管内形成一个电场，其方向与磁场方向垂直，运动电荷受的电场力与洛伦兹力平衡时，达到了一种稳定状态qqvB，所以v0.63 m/s.12. 一个质量为m0.1 g的小滑块，带有q5104 C的电荷量，放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时要离开斜面求：(取g10 m/s2)(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？答案：(1)带负电(2)3.46 m/s(3)1.2 m解析：(1)小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力N和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有qvBNmgcos0，当N0时，小滑块开始脱离斜面，所以v m/s2 m/s3.46 m/s.(3)方法一：下滑过程中，只有重力做功，由动能定理有：mgssinmv2，斜面的长度至少应是s m1.2 m.方法二：下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，对小滑块：由牛顿第二定律得：mgsinma，由运动学公式得：v22as.解得s1.2 m.