课时 2 磁场对运动电荷的作用力分层作业巩固提升（2） 第一章安培力和洛伦兹力 2021_2022 学年高一物理选择 性必修第二册（人教版 2019） 一、单选题，共 10 小题 1．如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向 垂直纸面向里，一带电微粒由 a 点进入电磁场并刚好沿虚线 ab 向上运动。下列说法中 正确的是（　　） A．该微粒一定带负电 B．该微粒的动能一定减少 C．该微粒的电势能一定增加 D．该微粒的机械能不一定增加 2．如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电 粒子（不计重力），从 A 点沿半径方向以速度 v0 垂直于磁场方向射入磁场中，并由 B � 点射出，且∠AOB= 120 ，则该粒子在磁场中运动的时间为（　　） πr A． 3v0 2πr B． 3v0 3πr C． 3v0 2 3πr D． 3v0 3．如图所示，方形玻璃管中有 NaCl 的水溶液，沿 x 轴正方向流动，沿 y 轴正向加恒 定的匀强磁场 B.图中 a、b 是垂直于 z 轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则（ ） A．a 处电势低于 b 处电势 B．a 处钠离子浓度大于 b 处钠离子浓度 C．溶液的上表面电势高于下表面的电势 D．溶液的上表面处的氯离子浓度大于下表面处的氯离子浓度 4．阴极射线管中电子束由阴极沿 x 轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图）， 要使该亮线向 z 轴正方向偏转，可加上（ ） A．z 轴正方向的磁场 B．y 轴负方向的磁场 C．z 轴正方向的电场 D．y 轴负方向的电场 5．如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为 Q（Q0） 的带电体，在距离底部点电荷为 h2 的管口 A 处，有一电荷量为 q（q0）、 质量为 m 的小球自静止释放，在距离底部点电荷为 h1 的 B 处速度恰好为零．现让一个 电荷量为 q、质量为 2m 的小球仍在 A 处自静止释放，已知静电力常量为 k，重力加速 度为 g，则该小球 A．运动到 B 处的速度为零 B．在下落过程中加速度大小一直变小 C．向下运动了位移 x  h2  kQq mg 时速度最大 D．小球向下运动到 B 点时的速度为 g (h2  h1 ) 6．如图所示，三根相互平行的固定长直导线 L1、L2 和 L3 垂直纸面放置，直导线与纸 面的交点及坐标原点 O 分别位于边长为 a 的正方形的四个顶点.L1 与 L3 中的电流均为 2 I 、方向均垂直纸面向里，L2 中的电流为 I 、方向垂直纸面向外.已知在电流为 I 的长 直导线的磁场中，距导线 r 处的磁感应强度 B  kI / r ，其中 k 为常数.某时刻有一电子 正好经过原点 O 且速度方向垂直纸面向外，速度大小为 v，电子电量为 e，则该电子所 受磁场力 3 2kIve A．方向与 y 轴正方向成 45°角，大小为 2a 5 2kIve B．方向与 y 轴负方向成 45°角，大小为 2a 5 2kIve C．方向与 y 轴正方向成 45°角，大小为 2a 3 2kIve D．方向与 y 轴负方向成 45°角，大小为 2a 7．在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场 方向平行，则（ ） A．甲、乙都受洛伦兹力作用 B．甲、乙都不受洛伦兹力作用 C．只有甲受洛伦兹力作用 D．只有乙受洛伦兹力作用 8．在光滑绝缘水平面上，用绝缘细线拉着一带负电的小球，在水平面内绕竖直方向的 轴做逆时针方向的匀速圆周运动，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，俯视图如图所 示．若小球运动到 A 点时细线突然断开，则小球此后 A．仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小 B．仍保持原来的速度大小，做匀速直线运动 C．做顺时针方向的曲线运动，但不是圆周运动 D．做顺时针方向的匀速圆周运动，半径可能不变 9．如图所示，匀强磁场水平向右，电子在磁场中沿竖直方向向上运动，该电子所受洛 伦兹力的方向(　　) A．水平向左 B．水平向右 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 10．在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下、匀强磁场 方向水平向里．现将一个带正电的金属小球从 M 点以初速度 速度为 为 v0 水平抛出,小球着地时的 t1， v1， 在空中的飞行时间为 若将磁场撤除，其它条件均不变,那么小球着地时的度 v2， v1 v2、t1 t2 t2， A和 的 在空中飞行的时间为 小球所受空气阻力可忽略不计,则关于 和 大小比较,以下判断正确的是 A．v1>v2，t1>t2 B． v1＜，＜ v2 t1 t2 C． v1  v2，＞ t1 t 2 D． v1  v2，＜ t1 t 2 二、多选题，共 4 小题 11．如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电 的小球 . 整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁 场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出， 小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中 A．洛仑兹力对小球做正功 B．洛仑兹力对小球不做功 C．小球运动轨迹是抛物线 D．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功 12．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放 在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方有水平方向的匀强磁场 . 现用水平恒力拉乙物 块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段 ( 　　 ) A．乙物块与地之间的摩擦力不断增大 B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 D．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变 13．如图所示，质量为 m、带电荷量为 q 的小滑块放置在倾角为  、足够长的固定光 滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现 让小滑块在斜面上由静止释放，一段时间后小滑块离开斜面．重力加速度大小为 g . 下 列判断正确的是 ( 　　 ) A．小滑块带正电 B．小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒 C．小滑块要离开斜面时的加速度大小为 g mgcos D．小滑块离开斜面时的速度大小为 qB 14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 B，带电粒子的速率为 v，带电荷量为 q，下 列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是 A．图  1 为 F洛  qvB ，方向与 v 垂直斜向上 B．图  2  为 F洛  qvB ，方向与 v 垂直斜向下 C．图  3 为 F洛  qvB ，方向垂直纸面向外 1 D．图  4  为 F洛  2 qvB ，方向垂直纸面向里 三、填空题，共 3 小题 15．放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁 场中，形成如图三条轨迹，则不带电的粒子的轨迹是____________，带负电的粒子的 轨迹是____________． 16．某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束．那么在这三 束射线中，带正电的是_____，带负电的是_____，不带电的是_____． 17．有一匀强磁场，磁感应强度大小为 1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向 下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为 9.6×10-14N，则质子射入时速度为______ __，质子在磁场中向_____方向偏转。（质子带正电，电荷量为 1e） 四、实验题，共 2 小题 18．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了一个实验来测量带电物体 所带电量。如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块 A 放在足够长的木板上， 打点计时器固定在长木板末端，物块 A 靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物 块 A 相连，请结合下列操作步骤回答问题。 (1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推-下 小物块 A，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角  ，直至打出的纸带上点迹均匀， 测出此时木板与水平面间的倾角，记为 0 。 (2)如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳 通过一轻小定滑轮将物块 A 与物块 B 相连，绳与滑轮的摩擦不计。给物块 A 带上一定 量的正电荷，保持倾角 0 不变，接通打点计时器，由静止释放小物块 A，该过程可近 似认为物块 A 的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是( ) A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 (3)为了测定物块 A 所带电量 q，除倾角 0 、磁感应强度 B 外，本实验还必须测量的物 理量有___________； 0 (4)用重力加速度 g、磁感应强度 B、倾角 和所测得的物理量，可得出 q 的表达式为__ _________。 19．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体 所带电量．如图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块 A 放在足够长的木板上， 打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块 相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题： （1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推 一下小物块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角 θ，直至打出的纸带上点迹_， 测出此时木板与水平面间的倾角，记为 θ0． （2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用 细绳通过一轻小定滑轮将物块 A 与物块 B 相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块 A 带上一 定量的正电荷，保持倾角 θ0 不变，接通打点计时器，由静止释放小物块 A，该过程可 近似认为物块 A 带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是( ) A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零 B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值 C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变 D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变 （3）为了测定物体所带电量 q，除 θ0、磁感应强度 B 外，本实验还必须测量的物理量 有( ) A．物块 A 的质量 M B．物块 B