物理同步人教版選修31學(xué)案：第三章 第5節(jié) 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力 Word版含解析

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1、 第第 5 節(jié)節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力 1.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫洛倫茲力，洛倫茲力的方向可由左磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫洛倫茲力，洛倫茲力的方向可由左手定則判定。手定則判定。 2荷蘭物理學(xué)家洛倫茲荷蘭物理學(xué)家洛倫茲 1895 年提出了著名的洛倫茲力公式年提出了著名的洛倫茲力公式 FqvBsin ，其中，其中 為電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角。為電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角。 3電視顯像管應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。電子束偏轉(zhuǎn)電視顯像管應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是的磁場(chǎng)是由兩對(duì)線圈產(chǎn)生的，叫做偏轉(zhuǎn)線圈。由兩對(duì)線圈產(chǎn)生的，叫做偏轉(zhuǎn)線圈。 一、洛倫茲力的方向和

2、大小一、洛倫茲力的方向和大小 1洛倫茲力的定義洛倫茲力的定義 運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的作用力。在磁場(chǎng)中所受的作用力。 2洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 (1)實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。 沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束是一條沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束是一條直線直線。 將一蹄形磁鐵跨放在陰極射線管外面，電子流運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生將一蹄形磁鐵跨放在陰極射線管外面，電子流運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生彎曲彎曲。 (2)洛倫茲力方向的判斷：洛倫茲力方向的判斷： 左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓讓

3、磁感線磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向從掌心進(jìn)入，并使四指指向正正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力洛倫茲力的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反相反。 3洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小 (1)電荷量為電荷量為 q 的粒子以速度的粒子以速度 v 運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直垂直，則，則 FqvB。 (2)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)磁場(chǎng)的方向夾角為的方向夾角為 時(shí)，時(shí)，F(xiàn)qvBsin_。 (3)當(dāng)

4、電荷沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)當(dāng)電荷沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)(即即 0 或或 vB)時(shí)，時(shí)，F(xiàn)0。 二、電視顯像管的工作原理二、電視顯像管的工作原理 1構(gòu)造：構(gòu)造：如圖所示，由電子槍、如圖所示，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成。和熒光屏組成。 2原理原理 (1)電子槍電子槍發(fā)射電子發(fā)射電子。 (2)電子束在磁場(chǎng)中電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。 3掃描：掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)。使得電子束打在熒

5、光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)。 4偏轉(zhuǎn)線圈：偏轉(zhuǎn)線圈：使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由兩對(duì)線圈兩對(duì)線圈產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。 1自主思考自主思考判一判判一判 (1)運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受的力叫洛倫茲力，正電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受的力叫洛倫茲力，正電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向相反。相同，負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向相反。() (2)同一電荷，以相同大小的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，速度方向不同時(shí)，洛倫茲力的大小也可能同一電荷，以相同大小的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，速度方向不同時(shí)，洛倫茲力的大小也可能相同。相同。() (3)

6、若電荷的速度方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力。若電荷的速度方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力。() (4)判斷電荷所受洛倫茲力的方向時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮電荷的電性。判斷電荷所受洛倫茲力的方向時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮電荷的電性。() (5)顯像管中偏轉(zhuǎn)線圈中的電流恒定不變時(shí)，電子打在熒光屏上的光點(diǎn)是顯像管中偏轉(zhuǎn)線圈中的電流恒定不變時(shí)，電子打在熒光屏上的光點(diǎn)是不動(dòng)的。不動(dòng)的。() 2合作探究合作探究議一議議一議 (1)正電荷所受洛倫茲力的方向，負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向以及導(dǎo)線所受安培力的方正電荷所受洛倫茲力的方向，負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向以及導(dǎo)線所受安培力的方向有什么聯(lián)系？向有什么聯(lián)系？ 提示：提示：電流的方向即正電荷定向

7、移動(dòng)的方向也就是負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向。所以安電流的方向即正電荷定向移動(dòng)的方向也就是負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向。所以安培力的方向和相應(yīng)正電荷沿電流方向移動(dòng)所受洛倫茲力方向及相應(yīng)負(fù)電荷沿電流反方向移培力的方向和相應(yīng)正電荷沿電流方向移動(dòng)所受洛倫茲力方向及相應(yīng)負(fù)電荷沿電流反方向移動(dòng)所受洛倫茲力方向一致，體現(xiàn)了安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。動(dòng)所受洛倫茲力方向一致，體現(xiàn)了安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 (2)顯像管工作時(shí)，電子束依次掃描熒光屏上各點(diǎn)，可為什么我們覺察不到熒光屏的閃顯像管工作時(shí)，電子束依次掃描熒光屏上各點(diǎn)，可為什么我們覺察不到熒光屏的閃爍？爍？ 提示：提示：這是由于眼睛的視覺暫留現(xiàn)象，當(dāng)電子束掃描

8、頻率達(dá)到人眼的臨界閃爍頻率時(shí)，這是由于眼睛的視覺暫留現(xiàn)象，當(dāng)電子束掃描頻率達(dá)到人眼的臨界閃爍頻率時(shí)，由于視由于視覺暫留的原因，人眼就感覺不到熒光屏的閃爍。覺暫留的原因，人眼就感覺不到熒光屏的閃爍。 洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 1決定洛倫茲力方向的因素有三個(gè)決定洛倫茲力方向的因素有三個(gè) 電荷的電性電荷的電性(正、負(fù)正、負(fù))、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。當(dāng)電性一定時(shí)，其他兩個(gè)因素決、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。當(dāng)電性一定時(shí)，其他兩個(gè)因素決 定洛倫茲力的方向，如果只讓一個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時(shí)讓兩個(gè)定洛倫茲力的方向，如果只讓一個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時(shí)讓兩個(gè)因

9、素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔?。因素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔儭?2F、B、v 三者方向間關(guān)系三者方向間關(guān)系 電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向間沒有因果關(guān)系，兩者關(guān)系是不確定的。電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向間沒有因果關(guān)系，兩者關(guān)系是不確定的。電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向確定洛倫茲力方向，場(chǎng)方向確定洛倫茲力方向，F(xiàn)B，F(xiàn)v，即，即 F 垂直于垂直于 B 和和 v 所決定的平面。所決定的平面。 3特點(diǎn)特點(diǎn) 洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運(yùn)動(dòng)方向，不

10、改變電荷速度大小。方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷速度大小。 1在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷正確的是在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷正確的是( ) 解析：解析：選選 A A 圖，根據(jù)左手定則，磁感線穿過手心，四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向向圖，根據(jù)左手定則，磁感線穿過手心，四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向向右，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力向上，故右，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力向上，故 A 正確。正確。B 圖，根據(jù)左手圖，根據(jù)左手定則，定則，磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向向左，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電

11、荷運(yùn)動(dòng)的反方向向左，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力向上，故出洛倫茲力向上，故 B 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。C 圖，當(dāng)速度與磁感線平行時(shí)，電荷不受洛倫茲力，故圖，當(dāng)速度與磁感線平行時(shí)，電荷不受洛倫茲力，故 C 錯(cuò)錯(cuò)誤。誤。D 圖，根據(jù)左手定則，磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向向上，拇指指圖，根據(jù)左手定則，磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向向上，拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力方向垂直紙面向外，故向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力方向垂直紙面向外，故 D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 2每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來，地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來，

12、地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生物有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生物有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場(chǎng)的作用下電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場(chǎng)的作用下，它將，它將( ) A向東偏轉(zhuǎn)向東偏轉(zhuǎn) B向南偏轉(zhuǎn)向南偏轉(zhuǎn) C向西偏轉(zhuǎn)向西偏轉(zhuǎn) D向北偏轉(zhuǎn)向北偏轉(zhuǎn) 解析：解析：選選 A 赤道附近的地磁場(chǎng)方向水平向北，一個(gè)帶正電的射線粒子豎直向下運(yùn)動(dòng)赤道附近的地磁場(chǎng)方向水平向北，一個(gè)帶正電的射線粒子豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則可以確定，它受到水平向東的洛倫茲力

13、，故它向東偏轉(zhuǎn)。時(shí)，根據(jù)左手定則可以確定，它受到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)。A 正確。正確。 3.湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。如圖所示，把電子射線管湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。如圖所示，把電子射線管(陰極射線管陰極射線管)放在蹄形磁鐵的兩極之間，可以觀察到電子束偏轉(zhuǎn)的方向是放在蹄形磁鐵的兩極之間，可以觀察到電子束偏轉(zhuǎn)的方向是( ) A向上向上 B向下向下 C向左向左 D向右向右 解析：解析：選選 B 電子束帶負(fù)電，電子束由負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，在電子束運(yùn)動(dòng)的過程中，條電子束帶負(fù)電，電子束由負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，在電子束運(yùn)動(dòng)的過程中，條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)由形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)由 N 極指

14、向極指向 S 極， 根據(jù)左手定則可判斷出電子受到的洛倫茲力方向向下，極， 根據(jù)左手定則可判斷出電子受到的洛倫茲力方向向下，故電子束的偏轉(zhuǎn)方向向下，故電子束的偏轉(zhuǎn)方向向下，B 正確，正確，A、C、D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小 1洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系 區(qū)區(qū) 別別 聯(lián)聯(lián) 系系 洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷所受到的磁場(chǎng)洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷所受到的磁場(chǎng)力，而安培力是指電流力，而安培力是指電流(即大量定向移動(dòng)的電即大量定向移動(dòng)的電荷荷)所受到的磁場(chǎng)力所受到的磁場(chǎng)力 洛倫茲力永不做功，而安培力可以做功洛倫茲力永不做功，而安培力可以做功 安培力是洛倫茲力的

15、宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋是安培力的微觀解釋 大小關(guān)系：大小關(guān)系： F安安NF洛洛(N 是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù)的電荷數(shù)) 方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向特點(diǎn)方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向特點(diǎn)一致，均可用左手定則進(jìn)行判斷一致，均可用左手定則進(jìn)行判斷 2洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較 洛倫茲力洛倫茲力 電場(chǎng)力電場(chǎng)力 產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件 電荷必須運(yùn)動(dòng)且速度方向與電荷必須運(yùn)動(dòng)且速度方向與 B 不平行時(shí)，不平行時(shí)，電荷才受到洛倫茲力電荷才受到洛倫茲力 帶電粒子只要處在電場(chǎng)中就受到電帶電粒子只要處在電場(chǎng)中就受到電場(chǎng)力場(chǎng)力 大小

16、方向大小方向 FqvBsin ，F(xiàn)B，F(xiàn)v，用左手定則判，用左手定則判斷斷 FqE，F(xiàn) 的方向與的方向與 E 同向或反向同向或反向 特點(diǎn)特點(diǎn) 洛倫茲力永不做功洛倫茲力永不做功 電場(chǎng)力可以做功電場(chǎng)力可以做功 相同點(diǎn)相同點(diǎn) 反映了電場(chǎng)和磁場(chǎng)都具有力的性質(zhì)反映了電場(chǎng)和磁場(chǎng)都具有力的性質(zhì) 典例典例 如圖所示， 表面粗糙的斜面固定于地面上， 并處于方向垂直紙面如圖所示， 表面粗糙的斜面固定于地面上， 并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為向外、強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為 m、帶電量為、帶電量為Q 的小滑塊從斜面頂?shù)男』瑝K從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是端由靜止

17、下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是( ) A滑塊受到的摩擦力不變滑塊受到的摩擦力不變 B滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與 B 的大小無關(guān)的大小無關(guān) C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下 DB 很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 (1)滑塊與斜面之間存在滑動(dòng)摩擦力?；瑝K與斜面之間存在滑動(dòng)摩擦力。 (2)洛倫茲力的方向可由左手定則判斷。洛倫茲力的方向可由左手定則判斷。 (3)洛倫茲力隨滑塊速度的增大而增大洛倫茲力隨滑塊速度的增大而增大。 解析解析 根據(jù)左手定則可根據(jù)左手定則可知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫

18、茲力，知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力，C 對(duì)。隨著滑塊速度對(duì)。隨著滑塊速度的變化，洛倫茲力大小變化，它對(duì)斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小變的變化，洛倫茲力大小變化，它對(duì)斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小變 化，化，A 錯(cuò)。錯(cuò)。B 越大，滑塊受到的洛倫茲力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)越大，滑塊受到的洛倫茲力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)動(dòng)能定理，滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能就越小，動(dòng)能定理，滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能就越小，B 錯(cuò)。由于開始時(shí)滑塊不受洛倫茲力就能下滑，錯(cuò)。由于開始時(shí)滑塊不受洛倫茲力就能下滑，故故 B 再大，滑塊也不可能靜止在斜面上，再

19、大，滑塊也不可能靜止在斜面上，D 錯(cuò)。錯(cuò)。 答案答案 C 洛倫茲力作用下的變加速運(yùn)動(dòng)問題洛倫茲力作用下的變加速運(yùn)動(dòng)問題 (1)注意受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析。帶電物體在磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小隨注意受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析。帶電物體在磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致壓力、摩擦力的變化，物體在變力作用下將做變加速運(yùn)動(dòng)。之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致壓力、摩擦力的變化，物體在變力作用下將做變加速運(yùn)動(dòng)。 (2)注意臨界狀態(tài)的分析。當(dāng)摩擦力與引起物體運(yùn)動(dòng)的外力平衡時(shí)，物體將處于平衡狀注意臨界狀態(tài)的分析。當(dāng)摩擦力與引起物體運(yùn)動(dòng)的外力平衡時(shí)，物體將處于平衡狀態(tài)；當(dāng)洛倫茲力增大使物體與接觸面的

20、壓力為零時(shí)，物體將要離開接觸面。態(tài)；當(dāng)洛倫茲力增大使物體與接觸面的壓力為零時(shí)，物體將要離開接觸面。 1兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子質(zhì)量之比為兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子質(zhì)量之比為14，電量之比為，電量之比為 12，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為( ) A21 B11 C12 D14 解析：解析：選選 C 帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力 FqvB，與電荷量，與電荷量成正比，與質(zhì)量無關(guān)，成正比，與質(zhì)量無關(guān)，C 項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。 2.如圖所示，

21、一個(gè)帶正電如圖所示，一個(gè)帶正電 q 的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若小帶電體的質(zhì)量為，若小帶電體的質(zhì)量為 m，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該( ) A使使 B 的數(shù)值增大的數(shù)值增大 B使磁場(chǎng)以速率使磁場(chǎng)以速率 vmgqB向上移動(dòng)向上移動(dòng) C使磁場(chǎng)以速率使磁場(chǎng)以速率 vmgqB向右移動(dòng)向右移動(dòng) D使磁場(chǎng)以速率使磁場(chǎng)以速率 vmgqB向左移動(dòng)向左移動(dòng) 解析：解析：選選 D 為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力，磁場(chǎng)為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力

22、剛好平衡重力，磁場(chǎng)不動(dòng)而只增大不動(dòng)而只增大 B，靜止電荷在磁場(chǎng)里不受洛倫茲力，靜止電荷在磁場(chǎng)里不受洛倫茲力，A 不對(duì)；磁場(chǎng)向上移動(dòng)相當(dāng)于電荷向下不對(duì)；磁場(chǎng)向上移動(dòng)相當(dāng)于電荷向下運(yùn)動(dòng)，受洛倫茲力向右，不可能平衡重力；磁場(chǎng)以運(yùn)動(dòng)，受洛倫茲力向右，不可能平衡重力；磁場(chǎng)以 v 向右移動(dòng)，等同于電荷以速率向右移動(dòng)，等同于電荷以速率 v 向向左左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向下，也不可能平衡重力，故運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向下，也不可能平衡重力，故 B、C 不對(duì)；磁場(chǎng)以不對(duì)；磁場(chǎng)以 v 向左移動(dòng)，等同向左移動(dòng)，等同于電荷以速率于電荷以速率 v 向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向上。當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向上。當(dāng) qvBmg 時(shí)，

23、帶電體對(duì)絕緣水平面無壓時(shí)，帶電體對(duì)絕緣水平面無壓力，即力，即 vmgqB，選項(xiàng)，選項(xiàng) D 正確。正確。 3質(zhì)量為質(zhì)量為 m、帶電荷量為、帶電荷量為 q 的小物塊，從傾角為的小物塊，從傾角為 的光滑絕緣斜的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng) 度為度為 B，如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中正，如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是確的是 ( ) A小物塊一定帶正電荷小物塊一定帶正電荷 B小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小物

24、塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C小物小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng) D小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為mgBq 解析：解析：選選 B 帶電物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，知洛倫茲力的方向垂帶電物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，知洛倫茲力的方向垂直于斜面向上，根據(jù)左手定則知，物塊帶負(fù)電，故直于斜面向上，根據(jù)左手定則知，物塊帶負(fù)電，故 A 錯(cuò)誤；物塊在運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、錯(cuò)誤；物塊在運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、斜面的

25、支持力、洛倫茲力，合外力沿斜面向下，大小為斜面的支持力、洛倫茲力，合外力沿斜面向下，大小為 mgsin ，根據(jù)牛頓第二定律知，根據(jù)牛頓第二定律知 agsin ，物塊在離開斜面前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故，物塊在離開斜面前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故 B 正確，正確，C 錯(cuò)誤；當(dāng)壓力為零時(shí)，在垂直錯(cuò)誤；當(dāng)壓力為零時(shí)，在垂直于斜面方向上的合力為零，有于斜面方向上的合力為零，有 mgcos qvB，解得，解得 vmgcos Bq，故，故 D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 磁場(chǎng)與科技磁場(chǎng)與科技 裝置裝置 原理圖原理圖 規(guī)律規(guī)律 速度選擇器速度選擇器 若若 qv0BEq，即，即 v0EB，粒子做勻，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)速直線運(yùn)動(dòng) 磁流

26、體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī) 等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使兩極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為兩極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為 U時(shí)穩(wěn)定，時(shí)穩(wěn)定，qUdqv0B，Uv0Bd 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) UDqqvB，所以，所以 vUDB 所以所以 QvSDU4B 霍爾元件霍爾元件 當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)， 導(dǎo)體當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)， 導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、 電流方向都垂直的方向上在與磁場(chǎng)、 電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)出現(xiàn)電勢(shì)差差 典例典例 多選多選利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示

27、意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 垂直垂直 于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流 I，C、D 兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差 UCD，下列，下列說法中正確的是說法中正確的是( ) A電勢(shì)差電勢(shì)差 UCD僅與材料有關(guān)僅與材料有關(guān) B若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差 UCD0 C僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差 UCD變大變大 D在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水

28、平 解析解析 電勢(shì)差電勢(shì)差 UCD與磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B、材料有關(guān)，選項(xiàng)、材料有關(guān)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；若霍爾元件的載流子是錯(cuò)誤；若霍爾元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子向自由電子，由左手定則可知，電子向 C 側(cè)面偏轉(zhuǎn)，則電勢(shì)差側(cè)面偏轉(zhuǎn)，則電勢(shì)差 UCD0，選項(xiàng)，選項(xiàng) B 正確；僅增大正確；僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差 UCD變大，選項(xiàng)變大，選項(xiàng) C 正確；在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元正確；在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直且東西放置，選項(xiàng)件的工作面應(yīng)保持豎直且東西放置，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 答案答案 BC 速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)

29、、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)具有相同的特點(diǎn)，即在穩(wěn)定狀態(tài)速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)具有相同的特點(diǎn)，即在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電荷所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力均等大反向。時(shí)，電荷所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力均等大反向。 1如圖所示，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直如圖所示，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過兩向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過兩極板。若不計(jì)重力，下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變？極板。若不計(jì)重力，下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改

30、變？( ) A粒子速度的大小粒子速度的大小 B粒子所帶的電荷量粒子所帶的電荷量 C電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 D磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 解析：解析：選選 B 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件知帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件知 qEqvB，可，可以看出，帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度以及帶電粒子速度的大以看出，帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度以及帶電粒子速度的大小均能影響粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡小均能影響粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，而粒子所帶的電荷量不影響運(yùn)動(dòng)軌跡，選項(xiàng)，而粒子所帶的電荷量不影響運(yùn)動(dòng)軌跡，選項(xiàng) A、C、D 不符合不符合要求，選項(xiàng)要求，選項(xiàng) B

31、 正確。正確。 2.為了測(cè)量某化肥廠的污水排放量， 技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝為了測(cè)量某化肥廠的污水排放量， 技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為 a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流 經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電

32、壓 U。若用。若用 Q 表示污水流量表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積出的污水體積)，下列說法正確的是，下列說法正確的是( ) A若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)高若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)高 B前前內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無關(guān)內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無關(guān) C污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大 D污水流量污水流量 Q 與電壓與電壓 U 成正比，與成正比，與 a、b 有關(guān)有關(guān) 解析：解析：選選 B 由左手定則可判斷：若流動(dòng)的是正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電由

33、左手定則可判斷：若流動(dòng)的是正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電勢(shì)低于后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)；若流動(dòng)的是負(fù)離子，則負(fù)離子向外偏，仍然是前內(nèi)側(cè)面電勢(shì)低于后勢(shì)低于后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)；若流動(dòng)的是負(fù)離子，則負(fù)離子向外偏，仍然是前內(nèi)側(cè)面電勢(shì)低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，故內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，故 A 錯(cuò)錯(cuò) B 對(duì)。污水穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，對(duì)任一離子有：對(duì)。污水穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，對(duì)任一離子有：qvBqEqUb，所以，所以 UBbv，電勢(shì)差與濃度無關(guān)，故，電勢(shì)差與濃度無關(guān)，故 C 錯(cuò)。流量錯(cuò)。流量 QSvbcUBbcUB，可，可以看出流量與以看出流量與 a、b 均無均無關(guān)，故關(guān)，故 D 錯(cuò)。錯(cuò)。 3如圖所示，平行金屬板如圖所示，平行金屬板 M、N 之間的距離

34、為之間的距離為 d，其中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，其中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直于紙面向外，有帶電荷量相同的正、負(fù)離子組成的等離子束，以速度方向垂直于紙面向外，有帶電荷量相同的正、負(fù)離子組成的等離子束，以速度 v 沿著水平沿著水平方向由左端連續(xù)射入，電容器的電容為方向由左端連續(xù)射入，電容器的電容為 C，當(dāng)，當(dāng) S 閉合且電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，平行金屬板閉合且電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，平行金屬板M、N 之間的內(nèi)阻為之間的內(nèi)阻為 r，電容器的帶電荷量為，電容器的帶電荷量為 Q，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是( ) A當(dāng)當(dāng) S 斷開時(shí)，電容器的充電電荷量斷開時(shí)，電容器的充電電荷量 QCBdv

35、 B當(dāng)當(dāng) S 斷開時(shí)，電容器的充電電荷量斷開時(shí)，電容器的充電電荷量 QCBdv C當(dāng)當(dāng) S 閉合時(shí)，電容器的充電電荷量閉合時(shí)，電容器的充電電荷量 QCBdv D當(dāng)當(dāng) S 閉合時(shí)，電容器的充電電荷量閉合時(shí)，電容器的充電電荷量 QCBdv 解析：解析：選選 B 等離子束射入磁場(chǎng)中，受到洛倫茲力，離子將打到兩極板上而產(chǎn)生電場(chǎng)，等離子束射入磁場(chǎng)中，受到洛倫茲力，離子將打到兩極板上而產(chǎn)生電場(chǎng)，當(dāng)后來的離子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，平行金屬板當(dāng)后來的離子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，平行金屬板 M、N 之間電壓穩(wěn)定，電容器之間電壓穩(wěn)定，電容器的電壓和電量都穩(wěn)定，由平衡條件得的電壓和電量都穩(wěn)定，由平衡條

36、件得 qvBqUd，得，得 UBvd，當(dāng)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，由于有內(nèi)阻開關(guān)閉合時(shí)，由于有內(nèi)阻 r，電容器兩端的電壓小于電容器兩端的電壓小于 Bvd，故，故 QCBdv；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電容器兩端的電壓等于；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電容器兩端的電壓等于 Bdv，故故 QCBdv，故，故 B 正確。正確。 1.如圖，如圖，a 是豎直平面是豎直平面 P 上的一點(diǎn)。上的一點(diǎn)。P 前有一條形磁鐵垂直于前有一條形磁鐵垂直于 P，且，且 S 極朝極朝向向 a 點(diǎn)，點(diǎn)，P 后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場(chǎng)的共同作用下，在水平面內(nèi)后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場(chǎng)的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過向右彎曲經(jīng)過a點(diǎn)。 在電子

37、經(jīng)過點(diǎn)。 在電子經(jīng)過a點(diǎn)的瞬間， 條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)該電子的作用力的方向點(diǎn)的瞬間， 條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)該電子的作用力的方向( ) A向上向上 B向下向下 C向左向左 D向右向右 解析：解析：選選 A 條形磁鐵的磁感線方向在條形磁鐵的磁感線方向在 a 點(diǎn)為垂直點(diǎn)為垂直 P 向外，粒子在條形磁鐵的磁場(chǎng)中向外，粒子在條形磁鐵的磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)左手定則可得電子受到的洛倫向右運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)左手定則可得電子受到的洛倫茲力方向向上，茲力方向向上，A 正確。正確。 2如圖，在如圖，在 OX，OY，OZ 組成的直角坐標(biāo)系中，電子沿著組成的直角坐標(biāo)系中，電子沿著 Y 軸的正向運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生軸的正向運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生

38、的磁場(chǎng)在的磁場(chǎng)在 Z 軸上軸上 A 處的方向是處的方向是( ) AX 方向方向 BY 方向方向 CZ 方向方向 D都不是都不是 解析：解析：選選 A 電子電子(帶負(fù)電帶負(fù)電)沿沿 Y 軸正方向運(yùn)動(dòng)，形成的電流的方向沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，形成的電流的方向沿 Y 軸負(fù)方向。根據(jù)軸負(fù)方向。根據(jù)安培定則，安培定則，A 處的磁場(chǎng)的方向沿處的磁場(chǎng)的方向沿 X 軸的負(fù)方向，所以選項(xiàng)軸的負(fù)方向，所以選項(xiàng) A 正確。正確。 3.在長(zhǎng)直通電螺線管中通入變化的電流在長(zhǎng)直通電螺線管中通入變化的電流i(如圖所示電流的方向周期性如圖所示電流的方向周期性改變改變)，并沿著其中心軸線，并沿著其中心軸線 OO的方向射入一顆速度為的方

39、向射入一顆速度為 v 的電子，則此的電子，則此電子在螺線管內(nèi)部空間運(yùn)動(dòng)的情況是電子在螺線管內(nèi)部空間運(yùn)動(dòng)的情況是( ) A勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) B來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng) C變速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng) D曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 解析：解析：選選 A 通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向與軸線平行，故電子進(jìn)入螺線管后不受洛倫通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向與軸線平行，故電子進(jìn)入螺線管后不受洛倫茲力，應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。茲力，應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 4多選多選如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為 m 的帶電的帶電(絕緣絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，若小球分別從阻力不計(jì)，若小球

40、分別從 A 點(diǎn)和點(diǎn)和 B 點(diǎn)向最低點(diǎn)點(diǎn)向最低點(diǎn) O 運(yùn)動(dòng)，則兩次經(jīng)過運(yùn)動(dòng)，則兩次經(jīng)過 O 點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)( ) A小球的動(dòng)能相同小球的動(dòng)能相同 B絲線所受的拉力相同絲線所受的拉力相同 C小球所受的洛倫茲力相同小球所受的洛倫茲力相同 D小球的向心加速度相同小球的向心加速度相同 解析：解析：選選 AD 帶電小球受到的洛倫茲力及繩的拉力跟速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)小球不做帶電小球受到的洛倫茲力及繩的拉力跟速度方向時(shí)刻垂直，對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過 O 點(diǎn)時(shí)速度大小不變，點(diǎn)時(shí)速度大小不變，動(dòng)能相同，選項(xiàng)動(dòng)能相

41、同，選項(xiàng) A 正確；小球分別從正確；小球分別從 A 點(diǎn)和點(diǎn)和 B 點(diǎn)向最低點(diǎn)點(diǎn)向最低點(diǎn) O 運(yùn)動(dòng)，兩次經(jīng)過運(yùn)動(dòng)，兩次經(jīng)過 O 點(diǎn)時(shí)速度點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定則可知兩次經(jīng)過方向相反，由左手定則可知兩次經(jīng)過 O 點(diǎn)時(shí)洛倫茲力方向相反，故繩的拉力大小不同，選點(diǎn)時(shí)洛倫茲力方向相反，故繩的拉力大小不同，選項(xiàng)項(xiàng) B、C 錯(cuò)誤；由錯(cuò)誤；由 av2R可知向心加速度相同，選項(xiàng)可知向心加速度相同，選項(xiàng) D 正確。正確。 5多選多選如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線管的正下方放一通電直導(dǎo)線 AB 時(shí)，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏，

42、則時(shí)，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏，則( ) A導(dǎo)線中的電流從導(dǎo)線中的電流從 A 流向流向 B B導(dǎo)線中的電流從導(dǎo)線中的電流從 B 流向流向 A C若要使電子束的徑跡向上偏，可以通過改變?nèi)粢闺娮邮膹桔E向上偏，可以通過改變 AB 中的電流方向來實(shí)現(xiàn)中的電流方向來實(shí)現(xiàn) D電子束的徑跡與電子束的徑跡與 AB 中的電流方向無關(guān)中的電流方向無關(guān) 解析：解析：選選 BC 電流的方向與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以陰極射線管內(nèi)電流的方向向電流的方向與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以陰極射線管內(nèi)電流的方向向左；由題圖可知，電子受到的洛倫茲力的方向向下，所以陰極射線管處的磁場(chǎng)的方向垂直左；由題圖可知，電子受到的洛倫茲力的方向

43、向下，所以陰極射線管處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，由安培定于紙面向里，由安培定則可知，則可知，AB 中電流的方向由中電流的方向由 B 到到 A，故，故 A 錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B 正確；若要使電正確；若要使電子束的徑跡向上彎曲， 則陰極射線管處的磁場(chǎng)的方向需向外， 可以改變子束的徑跡向上彎曲， 則陰極射線管處的磁場(chǎng)的方向需向外， 可以改變 AB 中的電流方向來中的電流方向來實(shí)現(xiàn)，故實(shí)現(xiàn)，故 C 正確；由以上的分析可知，電子束的徑跡與正確；由以上的分析可知，電子束的徑跡與 AB 中的電流方向有關(guān)，故中的電流方向有關(guān)，故 D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 6多選多選如圖，速度為如圖，速度為 v0、電荷量為、電荷量為 q

44、的正離子的正離子(不計(jì)重力不計(jì)重力)恰能沿直線飛出速度選擇恰能沿直線飛出速度選擇器，則器，則( ) A若改為電荷量為若改為電荷量為 2q 的正離子的正離子(其他條件不變其他條件不變)，離子仍沿直線飛出，離子仍沿直線飛出 B若速度變?yōu)槿羲俣茸優(yōu)?2v0(其他條件不變其他條件不變)，離子將往上偏，離子將往上偏 C若改為電荷量為若改為電荷量為q 的離子的離子(其他條件不變其他條件不變)，離子將往下偏，離子將往下偏 D若改為電若改為電荷量為荷量為q 的離子，則必須從右側(cè)飛入速度選擇器，才能沿直線飛出的離子，則必須從右側(cè)飛入速度選擇器，才能沿直線飛出 解析：解析：選選 AB 正離子恰能沿直線飛出離子速度

45、選擇器，根據(jù)左手定則判斷可知，離子正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，根據(jù)左手定則判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力方向向下，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力二力平衡，應(yīng)該有受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力方向向下，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力二力平衡，應(yīng)該有 qv0BqE，即，即 v0BE，該等式與離子的電荷量無關(guān)，若只改變電荷量，離子仍沿直線運(yùn)動(dòng)，若，該等式與離子的電荷量無關(guān)，若只改變電荷量，離子仍沿直線運(yùn)動(dòng)，若改為電荷量為改為電荷量為q 的離子，受到向上的電場(chǎng)力，向下的洛倫茲力，仍滿足二力平衡，故從左的離子，受到向上的電場(chǎng)力，向下的洛倫茲力，仍滿足二力平衡，故從左側(cè)到右側(cè)仍能沿直線飛出，側(cè)到右側(cè)仍能沿直

46、線飛出，A 正確，正確，C、D 錯(cuò)誤；若速度變?yōu)殄e(cuò)誤；若速度變?yōu)?2v0，洛倫茲力增大為原來的，洛倫茲力增大為原來的2 倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力不變，倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力不變，所以離子將向上偏轉(zhuǎn)，故所以離子將向上偏轉(zhuǎn)，故 B 正確。正確。 7.截面為矩形的載流金屬導(dǎo)線置于磁場(chǎng)中，如圖所示，將出現(xiàn)下列截面為矩形的載流金屬導(dǎo)線置于磁場(chǎng)中，如圖所示，將出現(xiàn)下列哪種情況哪種情況( ) A在在 b 表面聚集正電荷，而表面聚集正電荷，而 a 表面聚集負(fù)電荷表面聚集負(fù)電荷 B在在 a 表面聚集正電荷，而表面聚集正電荷，而 b 表面聚集負(fù)電荷表面聚集負(fù)電荷 C開始通電時(shí)，電子做

47、定向移動(dòng)并向開始通電時(shí)，電子做定向移動(dòng)并向 b 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) D兩個(gè)表面電勢(shì)不同，兩個(gè)表面電勢(shì)不同，a 表面電勢(shì)較高表面電勢(shì)較高 解析：解析：選選 A 金屬導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電，金屬正離子并沒有移動(dòng)，而電流由金屬導(dǎo)體中的金屬導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電，金屬正離子并沒有移動(dòng)，而電流由金屬導(dǎo)體中的自由電子的定向移動(dòng)自由電子的定向移動(dòng)(向左移動(dòng)向左移動(dòng))形成。應(yīng)用左手定則，四指應(yīng)指向電流的方向，讓磁感線垂形成。應(yīng)用左手定則，四指應(yīng)指向電流的方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指的指向即為自由電子的受力方向。也就是說，自由電子受洛倫茲力方向直穿過手心，拇指的指向即為自由電子的受力方向。也就是說，自由電子受洛倫茲力方向指向指向 a

48、 表面一側(cè)，實(shí)際上自由電子在向左移動(dòng)的同時(shí)，受到指向表面一側(cè)，實(shí)際上自由電子在向左移動(dòng)的同時(shí)，受到指向 a 表面的作用力，并在表面的作用力，并在 a表面進(jìn)行聚集，由于整個(gè)導(dǎo)體是呈電中性的表面進(jìn)行聚集，由于整個(gè)導(dǎo)體是呈電中性的(正、負(fù)電荷總量相等正、負(fù)電荷總量相等)，所以在，所以在 b 的表面的表面“裸露裸露”出正電荷層，并使出正電荷層，并使 b 表面電勢(shì)高于表面電勢(shì)高于 a 表面電勢(shì)。表面電勢(shì)。 8多選多選某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中 A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊兩個(gè)物塊疊放在一

49、起，置于光滑水平面上，物塊 A 帶正電，物塊帶正電，物塊 B 不帶電且表面絕緣。在不帶電且表面絕緣。在t10 時(shí)刻，水平恒力時(shí)刻，水平恒力 F 作用在物塊作用在物塊 B 上，物塊上，物塊 A、B 由靜止開始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在由靜止開始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在 A、B 一起向左運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的是一起向左運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的是( ) A圖乙可以反映圖乙可以反映 A 所所受洛倫茲力大小隨時(shí)間受洛倫茲力大小隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系變化的關(guān)系 B圖乙可以反映圖乙可以反映 A 對(duì)對(duì) B 的摩擦力大小隨時(shí)間的摩擦力大小隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系變化的關(guān)系 C圖乙可以反映圖乙可以反映 A 對(duì)對(duì)

50、 B 的壓力大小隨時(shí)間的壓力大小隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系變化的關(guān)系 D圖乙可以反映圖乙可以反映 B 對(duì)地面壓力大小隨時(shí)間對(duì)地面壓力大小隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系變化的關(guān)系 解析：解析：選選 CD 由題意知物體由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度由題意知物體由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度 vat；那么洛倫茲力：；那么洛倫茲力：FqvBqBat，洛倫茲力大小隨時(shí)間，洛倫茲力大小隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系圖線應(yīng)過原點(diǎn)，故的變化關(guān)系圖線應(yīng)過原點(diǎn)，故 A 錯(cuò)誤；物塊錯(cuò)誤；物塊 A 對(duì)物塊對(duì)物塊 B的摩擦力大小的摩擦力大小 fmAa，因?yàn)?，因?yàn)?a 不變，所以不變，所以 f 隨時(shí)間隨時(shí)間 t 的變化保持不變，故的變化保持不變，故 B

51、 錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；B 受到受到的壓力：的壓力：NmAgqvBmAgqBat，所以隨時(shí)間在均勻增大，故，所以隨時(shí)間在均勻增大，故 C 正正確；確；B 對(duì)地面的壓對(duì)地面的壓力為：力為：N1mAgmBgqvBmAgmBgqBat，所以隨時(shí)間在均勻增大，故，所以隨時(shí)間在均勻增大，故 D 正確。正確。 9.多選多選如圖所示，在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為如圖所示，在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E 的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知從左方水平射入的電子，通過該區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知從左方水平射入的電子，通過該區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假設(shè)時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假設(shè)電子重力可

52、忽略不計(jì)，則在該區(qū)域中的電子重力可忽略不計(jì)，則在該區(qū)域中的 E 和和 B 的方向可能的方向可能是是( ) AE 豎直向上，豎直向上，B 垂直紙面向外垂直紙面向外 BE 豎直向上，豎直向上，B 垂直紙面向里垂直紙面向里 CE 和和 B 都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同 DE 和和 B 都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反 解析：解析：選選 ACD 如果如果 E 豎直向上，豎直向上，B 垂直紙面向外，電子沿圖中方向射入后，電場(chǎng)力垂直紙面向外，電子沿圖中方向射入后，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，二力可能平衡，電子可能沿直線通過向下，洛倫

53、茲力向上，二力可能平衡，電子可能沿直線通過 E、B 共存區(qū)域，故共存區(qū)域，故 A 對(duì)；同對(duì)；同理理 B 不對(duì)；如果不對(duì)；如果 E、B 沿水平方向且與電子運(yùn)動(dòng)方向相同，電子不受洛倫茲力作用，但電沿水平方向且與電子運(yùn)動(dòng)方向相同，電子不受洛倫茲力作用，但電子受到與子受到與 E 反方向的電場(chǎng)力作用，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)反方向的電場(chǎng)力作用，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，故，故 C 對(duì)；如果對(duì)；如果 E、B 沿水平方向，且與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，電子仍不受洛倫茲力，電場(chǎng)力與沿水平方向，且與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，電子仍不受洛倫茲力，電場(chǎng)力與 E 反向，即與速反向，即與速度同方向，故電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

54、也不偏轉(zhuǎn)，故度同方向，故電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，故 D 對(duì)。對(duì)。 10多選多選如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板 A、B，這時(shí)金屬，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，兩板間就會(huì)產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體速度板上就會(huì)聚集電荷，兩板間就會(huì)產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體速度均為均為 v，兩金屬板間距離為，兩金屬板間距離為 d，板平面的面積為，板平面的面積為 S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為于速

55、度方向，負(fù)載電阻為 R，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表 示數(shù)為示數(shù)為 I，下列說法正確的，下列說法正確的是是( ) A上極板上極板 A 帶負(fù)電帶負(fù)電 B兩極板間的電動(dòng)勢(shì)為兩極板間的電動(dòng)勢(shì)為 IR C板間等離子體的內(nèi)阻為板間等離子體的內(nèi)阻為BdvIR D板間等離子體的電阻率為板間等離子體的電阻率為Sd BdvIR 解析：解析：選選 ACD 大量帶正電和帶負(fù)電的微粒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷大量帶正電和帶負(fù)電的微粒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會(huì)聚集到受到的洛倫茲力向下，所以正

56、電荷會(huì)聚集到 B 板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷聚集到聚集到 A 板上，故板上，故 B 板相當(dāng)于電源的正極，板相當(dāng)于電源的正極，A 板相當(dāng)于電源的負(fù)極，故板相當(dāng)于電源的負(fù)極，故 A 正確；由閉合電正確；由閉合電路的歐姆定律可路的歐姆定律可知，兩極板間的電動(dòng)勢(shì)為知，兩極板間的電動(dòng)勢(shì)為 I(Rr內(nèi)內(nèi))，選項(xiàng)，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；根據(jù)錯(cuò)誤；根據(jù) qvBqEd得，得，EBdv，根據(jù)歐姆定律得，根據(jù)歐姆定律得，rEIRBdvIR，選項(xiàng)，選項(xiàng) C 正確；由電阻定律，正確；由電阻定律，RLS，則電阻率，則電阻率Sd BdvIR ，故，故 D 正確。正確。 11如圖所

57、示，斜面上表面光滑絕緣，傾角為如圖所示，斜面上表面光滑絕緣，傾角為 ，斜面上方有一垂，斜面上方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為 m、帶電荷、帶電荷量為量為q 的小球在斜面上被無初速度釋放，假設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則小球從的小球在斜面上被無初速度釋放，假設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，則小球從釋放開始，下滑多遠(yuǎn)后離開斜面。釋放開始，下滑多遠(yuǎn)后離開斜面。 解析：解析：小球沿斜面下滑，在離開斜面前，受到洛倫茲力小球沿斜面下滑，在離開斜面前，受到洛倫茲力 F 垂直斜面向上，其受力分析垂直斜面向上，其受力分析如圖：如圖： 沿斜面方向：沿斜面方向：mgs

58、in ma 垂直斜面方向：垂直斜面方向：FFNmgcos 0 其中洛倫茲力為：其中洛倫茲力為：FBqv 設(shè)下滑設(shè)下滑 x 遠(yuǎn)離開斜面，此時(shí)斜面對(duì)小球的支持力遠(yuǎn)離開斜面，此時(shí)斜面對(duì)小球的支持力 FN0， 那么下滑的距離為：那么下滑的距離為：v22ax 聯(lián)立以上解得：聯(lián)立以上解得：xm2gcos22q2B2sin 。 答案：答案：m2gcos22q2B2sin 12如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。一束同位素如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。一束同位素離子流從狹縫離子流從狹縫 S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫射入速度選擇器，能

59、夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫 S2射出的離子，又射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為 E 的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片 D 上。已上。已知同位素離子的電荷量為知同位素離子的電荷量為 q(q0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為 E0的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 照相底片的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 照相底片 D 與狹縫與狹縫 S1、 S2的連線平行且距離為的連線平行且距離為 L， 忽略重力的影響。忽略重力的影響。 (1)求從狹縫

60、求從狹縫 S2射出的離子速度射出的離子速度 v0的大??；的大?。?(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度 v0方向飛行的距離為方向飛行的距離為 x，求出，求出 x 與離與離子質(zhì)量子質(zhì)量 m 之間的關(guān)系式之間的關(guān)系式(用用 E0、B0、E、q、m、L 表示表示)。 解析解析：(1)能從速度選擇器射出的離子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，即滿足能從速度選擇器射出的離子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，即滿足 qE0qv0B0 所以所以 v0E0B0 (2)離子進(jìn)入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)離子進(jìn)入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) E 后做類后做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有平拋運(yùn)動(dòng)，則有 xv0t，L12at2 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得 qEma 聯(lián)立以上各式解得聯(lián)立以上各式解得 xE0B0 2mLqE。 答案答案：(1)E0B0 (2)xE0B0 2mLqE