1、学业分层测评(九) (建议用时：45分钟) 学业达标1关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是()AF、B、v三者必定均保持垂直BF必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vDv必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】据左手定则可知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与B的方向不一定垂直【答案】B2一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响)，粒子将在管中() 【导学号：18152067】A做圆周运动B沿轴线来回运动C做匀加速直线运动D做匀速直线运动【解析】由安
2、培定则可知，长螺线管中轴线上的磁场方向与中轴线平行，故粒子沿中轴线方向射入，则粒子不受洛伦兹力作用，故粒子将在管中做匀速直线运动，D项正确【答案】D3有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【解析】通电直导线与磁场平行时，不受安培力，选项A错误安培力方向与磁场垂直，选项D错误洛伦兹力对带电粒子不做功，选项C错误安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，选项B正确【答案】B4如图324所示，带正电的不计重力的粒
3、子，沿水平向右的方向垂直进入磁场，关于其运动情况，下列说法中正确的是()图324A如图中轨迹1所示B如图中轨迹2所示C如图中轨迹3所示D垂直纸面向里运动【解析】由左手定则可知，选项A正确【答案】A5如图325所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，板间场强为E.两板间的空间中加匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一束电子以大小为v0的速度沿图中虚线方向射入，虚线平行于a、b板，要想电子沿虚线运动，则v0、E、B之间的关系应满足() 【导学号：18152068】图325Av0E/BBv0B/ECv0E/BeDv0Be/E【解析】要想使电子沿虚线运动，要求电子受到的电
4、场力等于磁场力，即EqBqv0，v0E/B.【答案】A6在学校操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的()A偏东B偏西C偏南D偏北【解析】地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北，小部件带负电，根据左手定则可得气球受到向西的洛伦兹力，故向西偏转，B正确【答案】B7宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是()A地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B地磁场对直射地球的宇宙
5、射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱 C地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同D地磁场对宇宙射线无阻挡作用【解析】当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大，根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向不难判定，选项B正确【答案】B8在匀强磁场B中一带电粒子做匀速圆周运动半周后又顺利进入另一磁感应强度是2B的匀强磁场中，B的方向如图326所示，下列说法正确的是() 【导学号：18152069】图326A粒子速率加倍，周期减半B粒子的半径加倍，周期加倍C粒子的半径减半，周期减半D粒子在磁感应强度为2B的匀强
6、磁场中仍沿逆时针方向运动【解析】因洛伦兹力对带电粒子不做功，所以带电粒子进入另一磁场时速率不变，又因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvBm，得r，且T由此两式可判断C正确，A、B错误根据左手定则可判断D错误【答案】C能力提升9(多选)在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有()A只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向C洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变【解析】带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力的大小不但与速度的
7、大小有关，而且与速度的方向有关，当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子所受的洛伦兹力最大；当粒子的速度方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力的作用速度大小相同的粒子，沿不同方向进入磁场时所受的洛伦兹力的大小不同，所以选项A不正确由于洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，动能保持不变，洛伦兹力不做功；但在洛伦兹力的作用下，粒子的运动方向要发生变化，速度就要发生变化，所以本题的正确选项应为B、C.【答案】BC10(多选)如图327所示是一“滤速器”装置的示意图a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板
8、之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能沿水平直线OO运动，由O射出，不计重力作用可能达到上述题目要求的是()图327A使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外【解析】当a板电势高于b板时电子受到电场力的方向向上，电子受到洛伦兹力必须向下才能沿水平直线运动，根据左手定则判断磁场方向向里；当a板电势低于b板时判断方法类似【答案】AD11如图328所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属杆A
9、B在正交的电场和磁场中从高h处自由下落，则_端先着地图328【解析】金属杆AB自由下落，杆中自由电子受向左的洛伦兹力而聚集于A端，B端带上等量正电荷A端受向上的电场力，B端受向下的电场力，因此，B端先着地【答案】B12如图329所示，一个质量为m、带电荷量为q的小球静止在光滑的绝缘平面上，并处于匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B.为了使小球能飘离平面，该匀强磁场在纸面移动的最小速度应为多少？方向如何？ 【导学号：18152070】图329【解析】磁场运动相当于带电小球反向运动只有洛伦兹力向上且qvBmg时v最小，则v.据左手定则，知球相对磁场水平向右运动，则磁场应水平向左运动【答案】水平向左