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課時(shí)訓(xùn)練6　洛倫茲力初探 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.下列屬于洛倫茲力的是(　　) A.電荷間的相互作用力 B.電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力 C.磁鐵對(duì)小磁針的作用力 D.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 解析洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力. 答案D 2.關(guān)于洛倫茲力的方向,正確的說法是(　　) A.洛倫茲力的方向就是磁場(chǎng)中電荷運(yùn)動(dòng)的方向 B.洛倫茲力的方向開始時(shí)與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直,以后與電荷運(yùn)動(dòng)的方向成某一個(gè)小于90的角 C.洛倫茲力的方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直 D.洛倫茲力的方向可以與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不垂直 解析實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),洛倫茲力的方向可用左手定則來判斷,即讓磁場(chǎng)垂直穿過手心,四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,大拇指所指的方向即為正電荷所受洛倫茲力方向.所以洛倫茲力的方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直,與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直,即垂直于v、B所決定的平面. 答案C 3.帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),其受到的洛倫茲力的方向,下列表述正確的是(　　) A.與磁場(chǎng)方向相同 B.與運(yùn)動(dòng)方向相同 C.與磁場(chǎng)方向垂直 D.與運(yùn)動(dòng)方向相反 解析帶電粒子受到的洛倫茲力方向與運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向是相互垂直的,因此,A、B、D錯(cuò),C對(duì). 答案C 4.一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線方向運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍,則帶電粒子受到的洛倫茲力(　　) A.增大兩倍 B.增大一倍 C.減小一半 D.仍然為零 解析因?yàn)閹щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行,所以無論磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大,帶電粒子所受的安培力都是零,選項(xiàng)D正確. 答案D 5.下列說法正確的是(　　) A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,一定受到洛倫茲力作用 B.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能,也不能改變帶電粒子的速度 D.洛倫茲力對(duì)帶電粒子永不做功 解析當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),所受洛倫茲力為零,因此運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,不一定受到洛倫茲力作用,A錯(cuò);當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用時(shí),有可能是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行,B錯(cuò);洛倫茲力的方向始終與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,不改變v的大小,不做功,但可以改變v的方向,所以C錯(cuò),D對(duì). 答案D 6.湯姆生通過對(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)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 B.向下 C.向左 D.向右 解析電子束的運(yùn)動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極,磁感線的方向是由左向右,根據(jù)左手定則可判斷出,電子束向下偏轉(zhuǎn),B正確. 答案B 7.以下說法正確的是(　　) A.電荷處于磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力 B.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力 C.某運(yùn)動(dòng)電荷在某處未受到洛倫茲力,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D.洛倫茲力可改變運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向 解析當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)不受洛倫茲力,A、B錯(cuò),當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí),所受洛倫茲力最大.其余情況介于0和最大值之間.另外洛倫茲力不做功,所以洛倫茲力不改變速度大小,但改變速度方向. 答案D 8.帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),若只考慮洛倫茲力,則粒子的(　　) A.動(dòng)能不變 B.質(zhì)量與速度乘積不變 C.速度不變 D.加速度不變 解析帶電粒子只受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小不變,方向時(shí)刻改變,故A正確,B、C、D錯(cuò). 答案A 9.帶電粒子以一定初速度射入某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若不計(jì)重力,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(　　) A.一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) C.一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析帶電粒子若平行磁場(chǎng)進(jìn)入,則不受洛倫茲力,在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng).若垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中,則做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若以某一夾角進(jìn)入磁場(chǎng),則運(yùn)動(dòng)軌跡為一螺旋. 答案B 10.地球有一個(gè)較強(qiáng)的磁場(chǎng),由于地磁場(chǎng)的作用,可以使從太陽(yáng)發(fā)出的高能粒子流在射向地面時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),因此起到保護(hù)地球上的生命免受高能粒子流傷害的作用.已知地球赤道上空地磁場(chǎng)的磁感線方向是由南向北的,從太陽(yáng)噴射出的質(zhì)子(帶正電)垂直于地面射向赤道,在地磁場(chǎng)的作用下,這些質(zhì)子將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)? (　　) A.向東 B.向南 C.向西 D.向北 解析地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北,質(zhì)子是氫原子核,帶正電.根據(jù)左手定則可判定,質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東,選項(xiàng)A正確. 答案A 11.(多選)如圖所示,帶電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿光滑絕緣的圓弧形軌道的內(nèi)側(cè)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng),它向左或向右運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn)時(shí)(　　) A.速度大小相同 B.加速度相同 C.所受洛倫茲力相同 D.軌道給它的彈力相同 解析由于洛倫茲力不做功,所以過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小相同,加速度相同;又因?yàn)橄蜃筮\(yùn)動(dòng)或向右運(yùn)動(dòng)過最低點(diǎn)時(shí)洛倫茲力的方向相反,所以對(duì)軌道的彈力不同. 答案AB 12.在以下幾幅圖中,洛倫茲力的方向判斷不正確的是 (　　) 解析當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),所受洛倫茲力為零,C錯(cuò). 答案C 13.在北半球,地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個(gè)分量豎直向下(以“”表示).如果你家中電視機(jī)顯像管的位置恰好處于南北方向,那么由南向北射出的電子束在地磁場(chǎng)的作用下將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?(　　) A.不偏轉(zhuǎn) B.向東 C.向西 D.無法判斷 解析用左手定則判斷,B對(duì). 答案B 14.下圖為磁流體發(fā)電機(jī)示意圖,若飛入的等離子體均為一價(jià)離子,則打在下極板的是　　　離子. 解析根據(jù)左手定則可以判斷出正電荷向下偏轉(zhuǎn),負(fù)電荷向上偏轉(zhuǎn),所以打在下極板的是帶正電的粒子. 答案正 15.如圖所示,各帶電粒子均以速度v射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中圖C中v的方向垂直紙面向里,圖D中v的方向垂直紙面向外,試分別指出各帶電粒子所受洛倫茲力的方向. 解析用左手定則判斷. 答案A圖:向上;B圖:垂直紙面向里;C圖:向右;D圖:向下. 16.有一束粒子,其中有帶正電的、帶負(fù)電的還有不帶電的,如何區(qū)分開它們? 解析要把帶正電的、帶負(fù)電的、不帶電的粒子分開,可利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)將它們分開,即在垂直于粒子運(yùn)動(dòng)方向加上一勻強(qiáng)磁場(chǎng),則正、負(fù)粒子會(huì)朝相反方向偏轉(zhuǎn),不偏轉(zhuǎn)的是不帶電的粒子.如圖所示: 答案在垂直于粒子運(yùn)動(dòng)的方向加上一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng). 能力提升 17.電子通過磁場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因?yàn)槭艿?　　) A.庫(kù)侖力的作用 B.萬有引力的作用 C.洛倫茲力的作用 D.安培力的作用 解析磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,叫洛倫茲力,洛倫茲力的方向始終與電子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,使電子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以C正確. 答案C 18.下列是表示磁場(chǎng)B,正電荷運(yùn)動(dòng)方向v和磁場(chǎng)對(duì)電荷作用力F洛的相互關(guān)系圖,這四個(gè)圖中,畫得正確的圖是(其中B、F洛、v兩兩垂直)(　　) 解析用左手定則判斷. 答案D 19.如圖所示,沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn).為使電子束偏轉(zhuǎn),由安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng). (1)如果要使電子束在水平方向偏離中心,打在熒光屏上的A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向? (2)如果要使電子束打在B點(diǎn),磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向? 答案(1)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該垂直紙面向外 (2)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該垂直紙面向里