1、2023届高三物理高考备考一轮总复习洛伦兹力必刷题一、单选题（共7题）1如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），实线表示其运动轨迹，由图知A粒子带正电B粒子运动方向是edcbaC粒子运动方向是abcdeD粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长2在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会（）A向上偏转B向下偏转C向纸内偏转D向纸外偏转3如图所示，正确表明带正电的离子所受洛伦兹力f方向的是（）ABC
2、D4如图所示，关于安培力、洛伦兹力和电场力的方向，判断正确的是（）ABCD5如图为电视机显像管的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向垂直纸面向外，当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应（）A向左偏转B向上偏转C向下偏转D若在该装置中，按图示射出的为质子，它应不偏转6下图中带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向垂直纸面向里的是（）ABCD7如图所示，PQ为放在竖直平面的半圆弧的直径，O为圆心，小球带正电，以初速度v沿直径水平抛出；甲图中只受重力作用，乙图中有竖直向下的匀强电场，丙图中有垂直纸面向里的匀强磁场，丁图中有垂直纸面向外的匀强磁场，小球能垂直落在圆弧弧面上
3、的是（）A甲B乙C丙D丁二、多选题（共5题）8下列说法正确的是( )A电场场度和电势都是反映电场自身性质的物理量，它们都是矢量B电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领C基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门和“非”门等D磁场对电流和运动电荷的作用力方向都遵守左手定则9三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向在垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示，则（）A粒子a一定带正电B粒子b一定带正电C粒子c一定带负电D粒子b一定带负电10如图所示，水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一只内壁光滑的玻璃试管，管的底部M处有一带电小球在水平拉力F作用下，试管向右做匀速运动时，小球向管
4、口N运动，则（ ）A小球带负电B小球带正电C在小球未从管口出去前，拉力F逐渐变大D在小球未从管口出去前，拉力F保持不变11如图所示，在整个空间中存在匀强电场水平向右，匀强磁场垂直于纸面向里，一带电物块沿绝缘水平天花板向右做匀速直线运动，则该物块（ ）A带正电B带负电C受到三个力作用D受到五个力作用12带电粒子以相同的速度分别射入匀强电场和匀强磁场中，粒子可能发生的运动是（）A在匀强磁场中做匀变速直线运动B在匀强电场中做匀变速直线运动C在匀强电场中做匀速圆周运动D在匀强磁场中做匀速圆周运动三、解答题（共4题）13如图所示，平行金属板MN水平放置，板间距为d，板长为，板间接有恒定电压，两板间电场可
5、看做匀强电场，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，边界线为CD线状离子源均匀发射出大量比荷为k的粒子，粒子以相同的速度由板的左侧进入板间，粒子速度方向与板平行，若有50%的粒子能从板间射出，不计粒子间的相互作用及粒子重力。(1)求两极板所加电压U的大小；(2)射出的粒子经磁场偏转后能全部回到板间，求磁感应强度B的最小值。14如图所示，在某空间存在这样一个磁场区域，以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为，下部分的匀强磁场的磁感应强度为，方向均垂直纸面向内，且磁场区域足够大，在距离界限为h的P点有一带负电的离子处于静止状态，某时刻该离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B
6、，粒子A质量为m、带电荷q，以平行于界线MN的速度向右运动，经过界线MN处的速度方向与界线成60角（如图所示），进入下部分磁场。当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时，恰好又与粒子A相遇。不计各粒子的重力，求：（1）粒子A在上、下磁场中作匀速圆周运动的半径之比；（2）P、Q两点间的距离；（3）粒子B的质量。15如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴沿水平方向x0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度大小为B2，电场强度大小为Ex0的区域固定一与x轴成=30角的绝缘细杆一穿在细杆上的带电小球a
7、沿细杆匀速滑下，从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点,且速度方向垂直于x轴已知Q点到坐标原点O的距离为 ，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，求：(1)带电小球a的电性及其比荷；(2)带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数；(3)当带电小球a刚离开N点时，从y轴正半轴距原点O为的P点（图中未画出）以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球b，b球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰，则b球的初速度为多大？16如图所示，在直角坐标系的第象限和第象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B5.0103T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m6.641027kg、电荷量为q3.21019C的粒子（不
8、计粒子重力），由静止开始经加速电压为U1205V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（4，）处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域。(1)请你求出粒子在磁场中的运动半径；(2)你在图中画出粒子从直线x4到直线x4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x4交点的坐标；(3)求出粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。参考答案1B【详解】A带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小，根据带电粒子在磁场中运动的半径公式：，粒子的半径将减小，故粒子应是由下方穿过金属板，故粒子运动方向为edcba，根据左手定则可得，粒子应带负电，故A错误；BC带电粒子穿过金属板后速度减小，由轨迹
9、半径应减小 ，故可知粒子运动方向是edcba，故B正确，C错误；D由可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为，故D错误。故选B。2A【详解】根据右手定则判定通电导线下方部分的磁场方向垂直纸面向外；根据左手定则判断电子在磁场中受力方向向上，故阴极射线将向上偏转。故选A。3B【详解】A根据左手定则可知，洛伦兹力方向向下，故A错误；B根据左手定则可知，洛伦兹力方向向上，故B正确；C根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向外，故C错误；D根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向里，故D错误；故选B。4C【详解】A根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直速度向上
10、，A错误；B根据左手定则可知，安培力方向垂直导线向下，B错误；C根据左手定则可知，安培力方向竖直向下，C正确；D粒子带负电，受到的电场力竖直向上，D错误。故选C。5C【详解】ABC由右手螺旋定则可以判断，线圈中心O处磁场向右，由左手定则判断，电子向下偏移，C正确，AB错误；D若在该装置中，按图示射出的为质子，由左手定则可以判断，向上偏转，D错误。故选C。6D【详解】A带正电的粒子向左运动，所以电流的方向就是向左的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是向上的，故A错误；B带负电的粒子向左运动，所以电流的方向就是向右的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是向上的，故B错误；C带正电的粒子向
11、左运动，所以电流的方向就是向左的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是垂直纸面向外的，故C错误；D带正电的粒子向左运动，所以电流的方向就是向左的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是垂直纸面向里的，故D正确。故选D。7D【详解】AB.平抛运动中，某时刻速度的反向延长线交于该段时间的水平位移的中点，在甲图中，小球落在圆弧面上的水平位移一定小于直径，所以小球落在M点速度的反向延长线与直径PQ的交点N在O点的左侧，而不是在O点，如图所示：所以小球不能垂直落在圆弧上；乙图中的小球做类平抛运动，同理也不能垂直落在圆弧上，故AB错误；C.根据左手定则，丙图中小球受到向上的洛伦兹力作用，所以在重力和
12、洛伦兹力的作用下，小球的运动轨迹比甲图中要平缓些，圆弧面上的落点在M点的右侧，所以相对于甲图来说，丙图中的小球落到圆弧面上时竖直速度减小，水平速度增大，小球速度的反向延长线与直径PQ的交点在N点的左侧，所以不能垂直落在圆弧面上，故C错误；D.丁图中的小球所受洛伦兹力向下，在重力和洛伦兹力的作用下，小球在圆弧面上的落点在M点的右侧，所以相对于甲图来说，小球在竖直方向的速度增大，水平方向的速度减小，小球速度的反向延长线与直径PQ的交点在N点的右侧，小球可以垂直落在圆弧面上，故D正确。故选D。8BCD【详解】A电场场度和电势都是反映电场自身性质的物理量，电场强度是矢量，电势是标量，A错误；B电源的电
13、动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，B正确；C基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门和“非”门等，C正确；D电荷的定向移动形成电流，故磁场对电流和运动电荷的作用力方向都遵守左手定则，D正确故选BCD。9AC【详解】a粒子向左偏，说明a粒受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，则粒子a带正电，同理可知，粒子c带负电，由于粒子b不偏转，则粒子b不带电。故选AC。10BC【解析】【详解】A、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电，故A错误，B正确；C、设管子运动速度为，小球沿管子的分速度大小为，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力，增大，则
14、增大，而拉力，则逐渐增大，故C正确，D错误11AD【解析】【分析】带电物块沿绝缘水平天花板向右做匀速直线运动，说明电场力与摩擦力等大反向，据此分析受力情况和电性.【详解】带电物块沿绝缘水平天花板向右做匀速直线运动，说明电场力与摩擦力等大反向，则一定是电场力向右，摩擦力向左，所受的洛伦兹力向上，即粒子带正电，选项A正确，B错误；粒子受重力、向右的电场力、向上的洛伦兹力、向左的摩擦力和天花板向下的弹力作用，选项D正确，C错误；故选D.12BD【详解】AD粒子速度方向与磁场方向平行时，粒子在磁场中不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动，当粒子速度方向垂直于磁场方向时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动
15、，洛伦兹力提供向心力，当粒子速度方向与磁场方向既不垂直又不平行时，粒子在磁场中做螺旋线运动，故A错误，D正确；B当粒子速度方向与电场方向平行时，粒子在电场中做匀变速直线运动，故B正确；C由于电场力是恒力，电场力的大小与方向保持不变，粒子在电场中不可能做匀速圆周运动，故C错误。故选BD。13(1)；(2)【详解】解：(1)粒子在板间做类平抛运动，有解得(2)如图所示，设粒子以速度v进入磁场，速度偏转角为，则由几何关系由以上各式解得14（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）由于洛伦兹力不改变粒子的速度大小，所以粒子A在上下两个磁场中运动的速度相同，根据半径公式可得（1）（2）粒子A在匀强磁场中
16、做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，设粒子A的速度为v1，在MN上方运动半径为，运动周期为，根据牛顿第二定律和圆周运动公式，解得同理，粒子A在MN下方运动半径和周期分别为所以粒子A由P点运动到MN边界时速度与MN的夹角为60，画出轨迹，根据几何关系可得，联立解得（3）粒子A从P点到Q点所用时间为设粒子B的质量为M，从P点到Q点速度为由根据动量守恒定律解得：考点：考查了带电粒子在组合场中的运动【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解
17、；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径15(1) (2) (3)【解析】（1）由带电小球在第三象限内做匀速圆周运动可得：带电小球带正电，且mg=qE，解得： （2）带电小球从N点运动到Q点的过程中，有： 由几何关系有： 联解得： 带电小球在杆上匀速时，由平衡条件有：mgsin=（qvB1-mgcos）解得： （3）带电小球在第三象限内做匀速圆周运动的周期： 带电小球第一次在第二象限竖直上下运动的总时间为： 绝缘小球b平抛运动垤x轴上的时间为： 两球相碰有： 联解得：n=1设绝缘小球b平抛的初速度为v0，则： 解得： 点睛：本题多物体、多过程、多规律，是典型的三多问题；关键是明确两个小球的运动规律，然后分阶段根据牛顿第二定律、平衡条件、运动学公式、平抛运动的分运动公式列式求解16(1)m；(2)；(3)6.510-6s【详解】(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得粒子在磁场中偏转，则牛顿第二定律得解得(2)由几何关系可得，粒子恰好垂直穿过分界线，故正确图象为(3)带电粒子在磁场中的运动周期粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为，在磁场中的运动总时间