2018版高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)9 磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷 魯科版選修1 -1.doc
《2018版高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)9 磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷 魯科版選修1 -1.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018版高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)9 磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷 魯科版選修1 -1.doc(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(九) 磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電荷 (建議用時(shí):45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.F、B、v三者必定均保持垂直 B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于v C.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于v D.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B 【解析】 據(jù)左手定則可知F垂直于B、v形成的平面,即F既垂直于B,又垂直于v,但v與B的方向不一定垂直. 【答案】 B 2.一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有電流,把一個(gè)帶電粒子沿中軸線方向射入(若不計(jì)重力影響),粒子將在管中( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152067】 A.做圓周運(yùn)動(dòng) B.沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng) C.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.做勻速直線運(yùn)動(dòng) 【解析】 由安培定則可知,長(zhǎng)螺線管中軸線上的磁場(chǎng)方向與中軸線平行,故粒子沿中軸線方向射入,則粒子不受洛倫茲力作用,故粒子將在管中做勻速直線運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)正確. 【答案】 D 3.有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述,正確的是( ) A.通電直導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用 B.安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) C.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功 D.通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行 【解析】 通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí),不受安培力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.安培力方向與磁場(chǎng)垂直,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),選項(xiàng)B正確. 【答案】 B 4.如圖324所示,帶正電的不計(jì)重力的粒子,沿水平向右的方向垂直進(jìn)入磁場(chǎng),關(guān)于其運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖324 A.如圖中軌跡1所示 B.如圖中軌跡2所示 C.如圖中軌跡3所示 D.垂直紙面向里運(yùn)動(dòng) 【解析】 由左手定則可知,選項(xiàng)A正確. 【答案】 A 5.如圖325所示,a、b是位于真空中的平行金屬板,a板帶正電,b板帶負(fù)電,板間場(chǎng)強(qiáng)為E.兩板間的空間中加勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一束電子以大小為v0的速度沿圖中虛線方向射入,虛線平行于a、b板,要想電子沿虛線運(yùn)動(dòng),則v0、E、B之間的關(guān)系應(yīng)滿足( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152068】 圖325 A.v0=E/B B.v0=B/E C.v0=E/Be D.v0=Be/E 【解析】 要想使電子沿虛線運(yùn)動(dòng),要求電子受到的電場(chǎng)力等于磁場(chǎng)力,即Eq=Bqv0,v0=E/B. 【答案】 A 6.在學(xué)校操場(chǎng)的上空中停著一個(gè)熱氣球,從它底部脫落一個(gè)塑料小部件,下落過(guò)程中由于和空氣的摩擦而帶負(fù)電,如果沒(méi)有風(fēng),那么它的著地點(diǎn)會(huì)落在氣球正下方地面位置的( ) A.偏東 B.偏西 C.偏南 D.偏北 【解析】 地磁場(chǎng)在水平方向上的分量方向是水平向北,小部件帶負(fù)電,根據(jù)左手定則可得氣球受到向西的洛倫茲力,故向西偏轉(zhuǎn),B正確. 【答案】 B 7.宇宙射線中存在高能帶電粒子,假如大氣層被破壞,這些粒子就會(huì)到達(dá)地球,從而給地球上的生命帶來(lái)危害,根據(jù)地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn),判斷下列說(shuō)法中正確的是( ) A.地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強(qiáng),赤道附近最弱 B.地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng),兩極最弱 C.地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用在地球周圍各處相同 D.地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線無(wú)阻擋作用 【解析】 當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的方向在一條直線上時(shí),磁場(chǎng)對(duì)它沒(méi)有作用力,當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的方向垂直時(shí),磁場(chǎng)對(duì)它的作用力最大,根據(jù)地磁場(chǎng)的方向和宇宙射線的入射方向不難判定,選項(xiàng)B正確. 【答案】 B 8.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半周后又順利進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B的方向如圖326所示,下列說(shuō)法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152069】 圖326 A.粒子速率加倍,周期減半 B.粒子的半徑加倍,周期加倍 C.粒子的半徑減半,周期減半 D.粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中仍沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng) 【解析】 因洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功,所以帶電粒子進(jìn)入另一磁場(chǎng)時(shí)速率不變,又因帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有qvB=m,得r=,且T==由此兩式可判斷C正確,A、B錯(cuò)誤.根據(jù)左手定則可判斷D錯(cuò)誤. 【答案】 C [能力提升] 9.(多選)在只受洛倫茲力的條件下,關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的有( ) A.只要粒子的速度大小相同,帶電量相同,粒子所受洛倫茲力大小就相同 B.洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向 C.洛倫茲力始終與速度垂直,所以洛倫茲力不做功 D.洛倫茲力始終與速度垂直,所以粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能、速度保持不變 【解析】 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力的大小不但與速度的大小有關(guān),而且與速度的方向有關(guān),當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),粒子所受的洛倫茲力最大;當(dāng)粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),帶電粒子不受洛倫茲力的作用.速度大小相同的粒子,沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的大小不同,所以選項(xiàng)A不正確.由于洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直,所以洛倫茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小,動(dòng)能保持不變,洛倫茲力不做功;但在洛倫茲力的作用下,粒子的運(yùn)動(dòng)方向要發(fā)生變化,速度就要發(fā)生變化,所以本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為B、C. 【答案】 BC 10.(多選)如圖327所示是一“濾速器”裝置的示意圖.a(chǎn)、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使所選電子仍能沿水平直線OO′運(yùn)動(dòng),由O′射出,不計(jì)重力作用.可能達(dá)到上述題目要求的是( ) 圖327 A.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 C.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 D.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 【解析】 當(dāng)a板電勢(shì)高于b板時(shí)電子受到電場(chǎng)力的方向向上,電子受到洛倫茲力必須向下才能沿水平直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)方向向里;當(dāng)a板電勢(shì)低于b板時(shí)判斷方法類似. 【答案】 AD 11.如圖328所示,某空間勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向下,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,一金屬桿AB在正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中從高h(yuǎn)處自由下落,則________端先著地. 圖328 【解析】 金屬桿AB自由下落,桿中自由電子受向左的洛倫茲力而聚集于A端,B端帶上等量正電荷.A端受向上的電場(chǎng)力,B端受向下的電場(chǎng)力,因此,B端先著地. 【答案】 B 12.如圖329所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球靜止在光滑的絕緣平面上,并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.為了使小球能飄離平面,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)在紙面移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少?方向如何? 【導(dǎo)學(xué)號(hào):18152070】 圖329 【解析】 磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于帶電小球反向運(yùn)動(dòng).只有洛倫茲力向上且qvB=mg時(shí)v最小,則v=.據(jù)左手定則,知球相對(duì)磁場(chǎng)水平向右運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)應(yīng)水平向左運(yùn)動(dòng). 【答案】 水平向左- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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