1.2 磁场对运动电荷的作用力 一、单选题 1．如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速度为 v，若加一个垂 直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时（　　） A．速率变大 B．速率不变 C．洛仑兹力方向垂直斜面向上 D．洛仑兹力方向垂直斜面向下 2．如图所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块（设 a、b 间无电荷转 移），a、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场。现用水 平恒力 F 拉 b 物块，使 a、b 一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速运动阶段（　 ） A．a 对 b 的压力不变 B．a 对 b 的压力变大 C．a、b 物块间的摩擦力变大 D．a、b 物块间的摩擦力不变 3．如图所示，一粒子以水平向右的速度 v 进入垂直纸面向里的匀强磁场，重力忽略不 计。当粒子刚进入磁场中时（　　） A．若粒子向上偏转，则它一定带正电 B．若粒子向上偏转，则它一定带负电 C．若粒子向下偏转，则它一定带正电 D．若粒子向下偏转，则它可能不带电 4．如图所示，两根长直导线垂直穿过光滑绝缘水平面，与水平面的交点分别为 M 和 N，两导线内通有大小相等、方向相反的电流。A、B 是该平面内 MN 连线的中垂线上 的两点，一带正电的小球从 B 点以某一指向 A 点的初速度开始运动，则带电小球的运 动情况是（　　） A．小球将做匀速直线运动 B．小球将先做减速运动后做加速运动 C．小球将向左做曲线运动 D．小球将向右做曲线运动 5．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则 能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示 意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（　） A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 6．从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电 粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改 变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设 所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（　　） A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 B．由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强 C．沿地球赤道平面垂直射来的高能正电荷向东偏转 D．沿地球赤道平面垂直射来的高能负电荷向南偏转 7．如图所示，一束由质子、电子和  粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线 OO� 从 B2 O� 点射入磁场 形成 3 条径迹，下列说法正确的是（ ） A．2 是  粒子的径迹 B．3 是质子的径迹 C．1 是  粒子的径迹 D．2 是质子的径迹 8．如图所示，一段金属导线接入电路，导线中就会产生恒定电场，恒定电场的基本性 质与静电场相同，导线内的自由电子（-e）受电场力作用而加速，同时由于与阳离子 碰撞而受到阻碍，这样边碰撞边向前移动，可以认为电子向前运动受到的阻力大小与 电子移动的平均速率 v 成正比，即可以表示成 kv（k 是常数）。则关于 k 的国际单位， 下列说法正确的是（　　） A．无单位 C．与 m t 单位相同 B B．与 q 单位相同 D．不能由 kg、m、s 组成 9．一直导管的横截面是半径为 R 的圆，如图所示，该直导管（导管壁的厚度可忽略） 水平放置在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左 流动的液体中含有一种质量为 m、电荷量为+q 的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏 转，导管上、下壁 a、b 两点间最终形成稳定电势差 Uab，导管内部的电场可看作匀强 电场，忽略浮力，重力不可忽略，重力加速度为 g，则液体流速和 a、b 两点间电势差 Uab 的正负为 （　　） A． U ab B R ，Uab 为正 U ab mg  C． 2 RB qB ，Uab 为负  B． U ab B 2 R ，Uab 为正 U ab mg + D． 2 RB qB ，Uab 为负 二、多选题 10．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放 着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力 F 作用下，试管向右匀速运动，带 电小球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确 的是（　　） A．小球带正电 B．维持试管匀速运动的拉力 F 应保持不变 C．洛伦兹力对小球做正功 D．小球运动时加速度不变 11．如图，在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向内的匀强磁 场，质量为 m、足够长的绝缘不带电木板 A 上放着一带电荷量为  q(q  0) 、质量为 2m 的物块 B，物块与木板间的动摩擦因数为 μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。 现对 A 施加一个大小为 2 mg 、方向水平向右的恒力 F，系统由静止开始运动，则在物 块离开 A 之前，下列图象正确的是（　　） A． C． B． D． 12．真空中有一根导线中通有恒定电流。一带电粒子从 P 点开始运动的部分轨迹如图 中曲线 PQ 所示，轨迹与导线共面，则（　　） A．若粒子带负电，电流方向从 a 到 b B．若粒子带正电，电流方向从 a 到 b C．若粒子带负电，电流方向从 b 到 a D．若粒子带正电，电流方向从 b 到 a 三、填空题 13．如图所示，电子射线管，放在蹄形磁铁的 N、S 两极间，当射线管的 A 端接在直 流高压电源的________填（“正”、“负”）极时，可观察到荧光屏上的电子束运动径迹是： 靠近 B 端的部分向_______（填“上”、“下”）偏转． 14．图中+q 受洛仑兹力，（1）水平向外的是图____ ；（2）竖直向上的是图____ ； （3）竖直向下的是图____ ． 15．在一个长直螺线管的两个接线端 a、b 上接一个 i＝5sin50 π t(A)的交变电流，一个 电子沿螺线管的中心轴飞入螺线管内（如图），那么该电子的运动情况将会是_______． 四、解答题 16．如图所示，质量 m=1 �10-4kg 的小球，带有 q=5 �10-4C 的正电荷，套在一根与水平 方向成  =37 �角的足够长绝缘杆上．小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数  =0.4，这个装置放在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑 的最大加速度和最大速度（g=10m/s2）． 17．如图所示，在虚线所示宽度范围内，用场强为 E 的匀强电场可使以初速度为 v0、 垂直于电场方向入射的某种正离子偏转 θ 角.在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸 面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域偏转角度也为 θ，求匀强磁场的磁感应强 度. 18．如图所示，绝缘粗糙的竖直平面 MN 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁 场，电场方向水平向右，电场强度大小为 E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大 小为 B．一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小滑块从 A 点由静止开始沿 MN 下滑，到 达 C 点时离开 MN 做曲线运动。A、C 两点间距离为 h，重力加速度为 g。 （1）求小滑块运动到 C 点时的速度大小 vC； （2）求小滑块从 A 点运动到 C 点过程中克服摩擦力做的功 Wf。 参考答案： 1．D 【详解】 CD．滑块下滑，根据左手定则，将受洛伦兹力作用，方向垂直斜面向下。故 C 错误；D 正 确； AB．未加磁场时，根据动能定理，有 WG  W f  1 2 mv 2 加磁场后，多了洛伦兹力，虽然洛伦兹力不做功，但正压力变大，导致摩擦力变大，根据 动能定理，有 WG  W f'  1 '2 mv 2 因为 W f'  W f 所以 v� v 故 AB 错误。 故选 D。 2．B 【详解】 AB．对 a 受力分析，受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力，其中支持力等于重力加洛 伦兹力，即 N ba  ma g  qvB 由于加速，所以洛伦兹力变大，故支持力变大，由牛顿第三定律知，a 对 b 的压力变大。A 错误，B 正确； CD．将 a、b 当成一个整体受力分析，得到 F  f 地   ma  mb  a 其中 f 地  [ ma  mb  g  qvB ] 所以整体的加速度在减小。 而对于 a，a 和 b 间的摩擦力为静摩擦力，则 fba  ma a 加速度在减小，所以 a、b 物块间的摩擦力减小。C 错误，D 错误。 故选 B。 3．A 【详解】 根据左手定则可知，若粒子向上偏转，则受向上的洛伦兹力，则粒子带正电；若粒子向下 偏转，则受向下的洛伦兹力，则粒子带负电； 故选 A。 4．A 【详解】 根据安培定则可知，两电流在 A 点产生的磁感应强度的方向如图所示，根据对称性和平行 四边形定则可知，A 点处的合磁感应强度的方向沿着 AB 方向，同理可得在 AB 连线上各点 的合磁感应强度的方向都沿 AB 方向，与带电小球的初速度方向平行，则带电小球在光滑 水平面上不受洛伦兹力作用，小球受到的合外力为 0，小球做匀速直线运动，A 正确， BCD 错误。 故选 A。 5．B 【详解】 A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故 A 正确； B．只有赤道表面的地磁场方向与地面平行，故 B 错误； C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故 C 正确； D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用，故 D 正确。 本题选错误的，故选 B。 6．C 【详解】 AB．高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。粒子在不同的磁场中， 所受到的洛伦兹力大小不一，而磁场在南、北两极的磁场几乎与地面垂直，在赤道附近磁 场的方向几乎与地面平行，结合洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙 射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故 AB 错误； C．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带正电粒子在洛伦 兹力作用下向东偏转，偏向面与赤道平面平行，故 C 正确； D．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带负电粒子在洛伦 兹力作用下向西偏转，偏向面与赤道平面平行。故 D 错误。 故选 C。 7．D 【详解】 质子和  粒子均带正电，电子带负电，由左手定则知质子和  粒子均向右偏移，电子向左 偏移，根据 qvB  m v2 r 得 r