1、课时分层作业(二十二)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1如图所示的各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()ABCDB根据左手定则，A中F方向应向上，B中F方向向下，A错误，B正确。C、D中都是vB，F0，C、D错误。2.如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变()A粒子速度的大小B粒子所带的电荷量C电场强度 D磁感应强度B粒子以某一速度沿水平直线通过两极板
2、时受力平衡，有EqBqv，则知当粒子所带的电荷量改变时，粒子所受的合力仍为0，运动轨迹不会改变，故B项正确。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，所受洛伦兹力就相同B如果把q改为q，且速度反向但大小不变，与磁场方向不平行，则洛伦兹力的大小方向均不变C只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用D带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度就越小B带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力不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，不受磁场力作用，所以A、C、D错误；根据左手定则可判断，B正确。4如图所示，a
3、是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点。P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点，在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A向上 B向下 C向左D向右AP前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，可知条形磁铁的磁场的方向向外，电子向右运动，由左手定则可知，电子受到的条形磁铁对电子的作用力的方向向上。5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不偏转C由安培定则可以判断出两个线圈的
4、左端是N极，磁感线分布如图所示，再由左手定则判断出电子束应向下偏转，C正确。6如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形滑道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直，一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下到最右端，则下列说法中正确的是()A滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小C滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等D由于洛伦兹力不做功，故与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的速度不变，A错误；由a，与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的加速度不变，B错误；由左手定则可知，滑
5、块经最低点时受的洛伦兹力向下，而滑块所受的向心力不变，故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大，C错误；由于洛伦兹力始终与运动方向垂直，滑块经过任意一点时的速度与磁场不存在时相等，D正确。二、非选择题(14分)7质量为m、带电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷？(2)磁感应强度的大小。解析(1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力mg，电场力qE，洛伦兹力qvB，由此可知，微粒带正电，受力如图所示，qEmg，则电场强度E。(2)
6、由于合力为零，则qvBmg，所以B。答案(1)正电荷(2)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况()A在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷B在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷C开始通电时，电子做定向移动并向b偏转D两个表面电势不同，a表面电势较高A金属导体靠电子导电，金属正离子并没有移动，而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成。应用左手定则，四指应指向电流的方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指的指向即为自由电子的受力方向。也就是说，自由电子受洛伦兹力方向指向a表面一侧，实际上自由电子在向左移动的同时，
7、受到指向a表面的作用力，并在a表面进行聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在b的表面“裸露”出正电荷层，并使b表面电势高于a表面电势。2(多选)在如图所示的正交电场和磁场中，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动(不考虑重力作用)，则此粒子()A可能带正电 B可能带负电C可能不带电 D一定不带电ABC带电粒子在电场中受电场力，在磁场中受洛伦兹力，而带电粒子做直线运动，根据电场力方向及洛伦兹力方向判定，可知两力必反向且与运动速度垂直，正电、负电、不带电粒子都满足题设条件，A、B、C正确。3如图所示，在竖直绝缘的水平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落
8、在地面上的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，小球仍能落到地面上，则小球的落点()A仍在A点 B在A点左侧C在A点右侧 D无法确定C小球在运动中任一位置的受力如图所示，小球此时受到了斜向上的洛伦兹力的作用，小球在竖直方向的加速度ayg，故小球在空中做曲线运动的时间将增加，同时水平方向上加速，故落点应在A点的右侧，选项C正确。4(多选)如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同AD带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻
9、垂直，对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过O点时速度大小不变，动能相同，A正确；小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次过O点洛伦兹力方向相反，绳的拉力大小也就不同，故B、C错误；由a可知向心加速度相同，D正确。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)如图所示，磁流体发电机的极板相距d0.2 m，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，B1.0 T。外电路中可变负载电阻R用导线与极板相连。电离气体以速率v1 100 m/s沿极板垂直于磁场方向射入，极板间电离气体的等效内阻r0.1 ，试求此发电机的最大输出功率为多大
10、？解析开关S断开时，由离子受力平衡可得qBvqE所以板间电压为UBvd此发电机的电动势为E源UBvd1.01 1000.2 V220 V当可变负载电阻调到Rr0.1 时，发电机的输出功率最大，最大输出功率为Pmax W121 kW。答案121 kW6(14分)如图所示，质量为m1 kg、电荷量为q5102 C的带正电的小滑块，从半径为R0.4 m的光滑绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知E100 V/m，水平向右；B1 T，方向垂直纸面向里。求：(1)滑块到达C点时的速度；(2)在C点时滑块对轨道的压力。(g取10 m/s2)解析以滑块为研究对象，自轨道上A点滑到C点的过程中，受重力mg，方向竖直向下；电场力qE，水平向右；洛伦兹力F洛qvB，方向始终垂直于速度方向。(1)滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得mgRqERmv得vC2 m/s，方向水平向左。(2)在C点，滑块受到四个力作用，如图所示，由牛顿第二定律与圆周运动知识得FNmgqvCBm得FNmgqvCBm20.1 N由牛顿第三定律知：滑块在C点处对轨道的压力FNFN20.1 N，方向竖直向下。答案(1)2 m/s方向水平向左(2)20.1 N方向竖直向下
