1、5运动电荷在磁场中受到的力知识点一洛伦兹力的大小和方向1亥姆霍兹线圈由两组单环线圈组成，通入电流后两组线圈之间形成匀强磁场，如图L351(a)所示玻璃泡抽成真空后充入适量氩气，用电流加热一段时间后，阴极会向外喷射电子，并在阳极的吸引下形成稳定的电子束亥姆霍兹线圈没有通电时，玻璃泡中出现如图(b)粗黑线所示的光束(实际上光束是蓝绿色的)若接通亥姆霍兹线圈电源，就会产生垂直于纸面方向的磁场，则图L352中电子束的轨迹描述正确的是(图中只画出了部分轨迹)图L351图L352 2如图L353所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相
2、反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖云雾室中磁场方向可能是()图L353A垂直纸面向外 B垂直纸面向里C沿纸面向上 D沿纸面向下3大量的带电荷量均为q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A只要速度大小相同，则粒子所受的洛伦兹力就相同B如果把q改为q，且速度反向但大小不变，则粒子所受的洛伦兹力的大小、方向均不变C只要粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用D粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小4(多选)在图L354虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子穿过这一区域未发生偏转，电子所受的重力可忽略不计，则这个区域内
3、E和B的方向可能是()图L354AE和B都沿水平方向，并与电子的运动方向相同BE和B都沿水平方向，并与电子的运动方向相反CE竖直向上，B垂直纸面向外DE竖直向上，B垂直纸面向里知识点二对磁场和洛伦兹力的理解5下列关于运动电荷和磁场的说法中正确的是()A运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，该点的磁感应强度必为零B电荷运动的方向、磁感应强度的方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两垂直C电子由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果D电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力6(多选)电子射入只存在磁场的空间区域后(不计重力)()A动能不可能变化B速度一定变化C可能做匀速直线运
4、动D一定做匀变速直线运动7一带电小球M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平且垂直纸面向里，如图L355所示下列说法正确的是()图L355A小球一定带负电B由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒C由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变 D沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向既可以是顺时针方向也可以是逆时针方向图L356 8.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射
5、来(如图L356所示，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极)，在地球磁场的作用下，它将()A向东偏转B向南偏转C向西偏转D向北偏转9(多选)如图L357所示，a为带正电的小物块，b为不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()图L357Aa、b一起运动的加速度减小Ba、b一起运动的加速度增大Ca、b物块间的摩擦力减小Da、b物块间的摩擦力增大10如图L358所示，有一个质量为m、带电荷量为q的带正电的小球停在绝缘水平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的
6、匀强磁场中为了使小球飘离水平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？图L358 11如图L359所示，质量为m、电荷量为q的小球可在半径为R的固定半圆形光滑的绝缘轨道两端点M、N之间来回滚动，磁场磁感应强度B垂直于轨道平面，小球在M、N处速度为零若小球对轨道最低点的最小压力为零，那么磁感应强度B为多大？小球对轨道最低点的最大压力为多大？(已知重力加速度为g)图L359 5运动电荷在磁场中受到的力1D解析 电子垂直磁感线进入磁场，做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，符合的是选项D.2B解析 由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，选项B正确3B解析 带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力不
7、仅与其速度的大小有关，还与其速度的方向有关，当速度方向与磁场方向在一条直线上时，粒子不受洛伦兹力作用，选项A、C、D错误；根据左手定则可判断选项B正确4ABC解析 当B与电子的运动方向相同或相反时，电子不受洛伦兹力，但一定会受静电力，选项A、B正确；当B与电子的运动方向垂直时，电子既受静电力也受洛伦兹力，若两者方向相反而大小相等，则有可能不偏转，选项C正确，选项D错误5D解析 运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场的方向在一条直线上时(同向或反向)，也不受洛伦兹力的作用；运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场的方向和电荷的运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直于
8、磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场的方向和电荷的运动方向不一定垂直；因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力不做功；运动的电荷才会受洛伦兹力的作用，这里的运动是指电荷与磁场的相对运动综上可知，选项D正确6AC解析 洛伦兹力不做功，选项A正确；电子进入磁场后有可能不受洛伦兹力，选项B错误，选项C正确；如果电子只受到洛伦兹力，则其运动方向一定会发生变化，选项D错误7C解析 重力与静电力平衡，小球带正电，洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知，小球逆时针运动，合外力做功等于零，小球在运动过程中动能不变，静电力做功，机械能不守恒，选项C正确8A解析 地磁场在粒子处产生的磁场方向由南向北，由
9、左手定则可判断粒子向东偏转选项A正确9AC解析 以a、b整体为研究对象进行受力分析，有水平恒力F、重力、地面的弹力、地面的摩擦力，随着速度增大，洛伦兹力变大，地面的弹力变大，摩擦力变大，由牛顿第二定律可知a、b一起运动的加速度减小；再以a为研究对象，b对a的摩擦力即为a受到的合外力，由牛顿第二定律可知，a、b间的摩擦力减小综上可知选项A、C正确10.水平向左解析 当磁场向左运动时，相当于小球向右运动，带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离水平面，设此时的速度为v，则由力的平衡有qvBmg，得v，磁场应水平向左平移11.6mg解析 小球从M处由静止滑下，到最低点的速度为v，由动能定理(或机械能守恒定律)有mgRmv2在最低点处，由向心力公式有f洛mgm其中f洛Bqv将式代入式得B小球从N点由静止滑下，到最低点对轨道压力最大，由动能定理(或机械能守恒定律)有mgRmv2Ff洛mgm由式解得F6mg由牛顿第三定律可知，小球对轨道最低点的最大压力为F6mg.
