课时作业(二十四)
一、选择题(1~9为单选,10~12为多选)
1.阴极射线管中粒子流向由左向右,其上方放置一根通有如图所示电流的直导线,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
解析 由安培定则,电流在其下方所产生的磁场方向垂直纸面向里,由左手定则,电子流所受洛伦兹力向下,故向下偏转,故选B项.
答案 B
设置目的 考查洛伦兹力方向的判断
2.如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中,若要使该粒子所受的合外力为零(重力不计),所加匀强电场的方向为( )
A.沿+y方向 B.沿-y方向
C.沿-x方向 D.因不知粒子的正负、无法确定
解析 若粒子带正电,由左手定则可知洛伦兹力方向沿y轴的正方向,要使该粒子所受的合外力为零(重力不计),电场力与洛伦兹力一定等大、反向,则电场方向应沿y轴的负方向;若粒子带负电,同理可知电场方向仍沿y轴的负方向.故B项正确.
答案 B
设置目的 考查复合场下运动电荷的受力
3.如图所示,某空间匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,一金属棒AB从高h处自由下落,则( )
A.A端先着地 B.B端先着地
C.两端同时着地 D.以上说法均不正确
解析 AB棒中自由电子随棒一起下落,有向下的速度,并受到向左的洛伦兹力,故自由电子往左端集中,因此A端带负电,B端带正电.A端受到向上的电场力,B端受到向下的电场力,B端先着地.
答案 B
设置目的 考查复合场中洛伦兹力与电场力的判断
4.从地面上方A点处自由落下一带电荷量为+q、质量为m的粒子,地面附近有如图所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,这时粒子的落地速度大小为v1,若电场不变,只将磁场的方向改为垂直纸面向外,粒子落地的速度大小为v2,则( )
A.v1>v2 B.v1<v2
C.v1=v2 D.无法判定
解析 带电粒子落下后,受重力、电场力、洛伦兹力的作用,洛伦兹力的方向跟运动方向垂直,不做功.重力做功都一样,但电场力做功有区别.若磁场方向向里,粒子落下后沿电场力方向移动的距离大,电场力做功多,故v1>v2.故答案A项正确.
答案 A
设置目的 考查洛伦兹力特点:不做功,但可以改变速度方向
5.如图所示,质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动.已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场,则以下关于小物块的受力及运动的分析中,正确的是( )
A.若物块带正电,一定受两个力,做匀速直线运动
B.若物块带负电,一定受两个力,做匀速直线运动
C.若物块带正电,一定受四个力,做减速直线运动
D.若物块带负电,一定受四个力,做减速直线运动
解析 若物块带正电,则受到的洛伦兹力竖直向上,如果洛伦兹力小于重力,则物块还会受到支持力和摩擦力,做变减速运动;如果恰好洛伦兹力等于重力,则物块只受这两个力而做匀速直线运动,故A、C两项错误.若物块带负电,洛伦兹力竖直向下,物块受四个力而做减速运动,故B项错误,D项正确.正确答案为D项.
答案 D
设置目的 考查洛伦兹力作用下水平面上带电体的平衡
6.如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中.现给滑环一个水平向右的瞬时速度,则滑环在杆上的运动情况不可能是( )
A.始终做匀速运动 B.先做减速运动,最后静止在杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动 D.先做减速运动,最后做匀速运动
解析 带电滑环向右运动所受洛伦兹力的方向向上,其大小与滑环的初速度大小有关.由于滑环的初速度大小未具体给出,所以洛伦兹力与滑环的重力可能出现三种不同的关系,故三种情况均有可能,A、B、D三项加速不可能,所以选C项.
答案 C