1、课时分层作业(十七)研究洛伦兹力(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1一个长直螺线管中通有大小和方向都随时间变化的交变电流，把一个带电粒子沿如图所示的方向沿管轴线射入管中，则粒子将在管中()A做匀速圆周运动B沿轴线来回振动C做匀加速直线运动 D做匀速直线运动D通有交变电流的螺线管内部磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力，所以应做匀速直线运动2宇宙中的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将()A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地面向东偏转C相对于预定点稍向西偏转D相对于预定点稍向北偏转C
2、地球表面的磁场方向由南向北，电子带负电，根据左手定则可判定，电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西，故C项正确3如图所示，电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内)，沿图中实线方向射出磁场，最后打在屏上P点，则磁场的方向可能为()A垂直纸面向外 B垂直纸面向内C平行纸面向上 D平行纸面向右A电子受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可得磁场的方向可能垂直纸面向外，A正确4.如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则()A板左侧聚积较多的电子，使b点电势高于a点电势B板左侧聚积较多的电子，使a点电势高于b点电势C板右侧聚积较多的电子，
3、使a点电势高于b点电势D板右侧聚积较多的电子，使b点电势高于a点电势C铜板靠电子导电，电子运动方向向上，根据左手定则，电子受洛伦兹力向右，所以板右侧聚积较多的电子，电势较低5带电油滴以水平速度v0垂直进入匀强磁场，恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，重力加速度为g.则下述说法正确的是()A油滴必带正电荷，电荷量为B油滴必带正电荷，比荷C油滴必带负电荷，电荷量为D油滴带什么电荷都可以，只要满足qA油滴水平向右做匀速直线运动，其所受的洛伦兹力必向上且与重力平衡，故带正电荷，其电荷量为q，A正确，C、D错误；比荷，B错误6如图所示，一个粗糙且足够长的斜面体静止于水平面上，并
4、处于方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑的过程中，斜面体静止不动，下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力逐渐增大B滑块沿斜面向下做匀加速直线运动C滑块最终要离开斜面D滑块最终可能静止于斜面上C小滑块带正电，由左手定则判断知，滑块受到的洛伦兹力方向垂直于斜面向上，故垂直于斜面方向：NqvBmg cos ，平行于斜面方向：mg sin fma，其中fN，联立得到f(mg cos qvB)，ag sin ，由于a与v同向，故v增大，f减小，a增加，故A错误，B错误；当洛伦兹力等于重力垂直斜面分力时，支持力为零，此后滑块离开斜
5、面，故C正确，D错误二、非选择题(14分)7如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为L的悬线，拉一质量为m、带有q的电荷量的小球，将摆球与悬线拉至右侧与磁感线垂直的水平位置由静止释放，试求摆球通过最低位置时绳上的拉力解析由左手定则判断摆球所受洛伦兹力方向向下，根据牛顿第二定律：FBqvmgm根据动能定理：mgLmv2，联立得：F3mgBq.答案3mgBq一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，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
6、做加速运动，则在加速运动阶段()Aa对b的压力不变Ba对b的压力变大Ca、b物块间的摩擦力变大Da、b物块间的摩擦力不变Ba、b整体受总重力、拉力F、向下的洛伦兹力qvB、地面的支持力FN和摩擦力f，竖直方向有FN(mamb)gqvB，水平方向有Ff(mamb)a，fFN.在加速阶段，随着v增大，FN增大，f增大，加速度a减小对a受力分析，a受重力mag、向下的洛伦兹力qvB、b对a向上的支持力FN、b对a向左的静摩擦力f，竖直方向有FNmagqvB，水平方向有fmaa.随着v的增大，FN增大，选项A错误，B正确加速度a在减小，所以a、b物块间的摩擦力变小，选项C、D错误2(多选)如图所示，在
7、一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施加一个水平向右的初速度v0，以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是()ABCDACD给小球施加一个水平向右的初速度，小球将受到向上的洛伦兹力，还受重力、可能有向后的滑动摩擦力；若重力小于洛伦兹力，小球受到向下的弹力，则受到摩擦力，做减速运动，洛伦兹力减小，当洛伦兹力等于重力时，做匀速运动，故C正确；若重力大于洛伦兹力，小球受到向上的弹力，则受到摩擦力，将做减速运动，随洛伦兹力的减小，支持力变大，摩擦力变大，加速度逐渐变大，最后速度为零，故D正确；若洛伦兹力等于小球
8、的重力，小球将做匀速直线运动，故A正确3.如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是()A物块不受磁场力B尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒C物块下滑的最大速度为D物块下滑的加速度为重力加速度gC物块速度方向与磁场方向垂直，物块受磁场力，A错误；物块受到的摩擦力做负功，机械能不守恒，B错误；物块加速下滑，洛伦兹力增大，NqvB，而fN，故摩擦力增大，当mgf时，a0，速度达到最大，vmax，C正确，D错误4如图甲所示，水平传送带足够长，沿顺时针方向匀速运动，某绝
9、缘带电物块无初速度的从最左端放上传送带该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，物块运动的vt图象如图乙所示物块带电量保持不变，下列说法正确的是()甲乙A物块带正电B1 s后物块与传送带共速，所以传送带的速度为0.5 m/sC传送带的速度可能比0.5 m/s大D若增大传送带的速度，其它条件不变，则物体最终达到的最大速度也会增大C从vt图象可以看出，滑块的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律，有(mgqvB)ma，说明洛伦兹力向上，根据左手定则，物块带负电荷，故A错误；1 s后物块的速度最大，加速度为零，说明摩擦力为零，可能是mgqvB0，也可能是物块与传送带共速，故B错误；如果是洛伦兹力与重力平衡，即m
10、gqvB0，则传送带的速度可能比0.5 m/s大，故C正确；如果是洛伦兹力与重力平衡，即mgqvB0，则最大速度与传送带无关，故D错误二、非选择题(26分)5(10分)一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁感线方向垂直纸面向里，如图所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？解析小环沿棒下滑，对环进行受力分析可知，当环对棒的作用力为零时如图所示，其所受洛伦兹力大小f洛qvB，方向垂直于棒斜向上，应有f洛mg cos ，得v.答案6(16分)如图所示，一个质量为m、带正电荷量为q的带电体，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场垂直，请回答：(1)能沿下表面滑动，物体速度的大小和方向应满足什么条件？(2)若物体以速度v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做了多少功？解析(1)若物体沿下表面滑动，则洛伦兹力一定向上，根据左手定则，速度方向向右当物体沿下表面滑动时，满足qvBmg解得v.(2)运动过程中，洛伦兹力和重力不做功当v时，mgqvB，摩擦力消失，由动能定理，克服摩擦力做的功Wmvmv2m.答案(1)向右v(2)m.