1.2、磁场对运动电荷的作用力 一、选择题（共 16 题） 1．如图所示，一束电子沿水平方向从 a 运动到 b.要使电子束向上发生偏转，可以在电子通过的区域加一匀 强磁场，则下列所加匀强磁场的方向正确的是(　　) A．水平向右 B．水平向左 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 2．如图所示，带正电粒子刚进入匀强磁场时，所受到的洛伦兹力的方向垂直纸面向外的是（　　） A． B． C． D． 3．某物质发射的射线在磁场中分裂为如图所示的三束，向右偏转的粒子带电情况为(　　) A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．带正、负电都可以 4．四根等长的导线固定在正方体的四条沿 x 轴方向的棱上，并通以等大的电流，方向如图所示。正方体的 中心 O 处有一粒子源在不断地沿 x 轴负方向喷射电子，则电子刚被喷射出时受到的洛伦兹力方向为（　 　） A．沿 y 轴负方向 B．沿 y 轴正方向 C．沿 z 轴正方向 D．沿 z 轴负方向 5．如图所示，三根通电长直导线 P 、 Q 、 R 互相平行，垂直纸面放置，其间距均为 a ，电流大小均为 I ， kI 方向垂直纸面向里（已知电流为 的长直导线产生的磁场中，距导线 处的磁感应强度 B  r 其中 k 为常 r I 数）．某时刻有一电子（质量为 m 、电荷量为 e ）正好经过坐标原点 O ，速度大小为 v ，方向沿 y 轴正方 向，则电子此时所受磁场力（　　） A．方向垂直纸面向里，大小为 2 3evkI 3a B．方向指向 x 轴正方向，大小为 2 3evkI 3a C．方向垂直纸面向里，大小为 3evkI 3a 3evkI D．方向指向 x 轴正方向，大小为 3a 6．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子 的运动轨迹为（　　） A．圆弧 a B．直线 b C．圆弧 c D．a、b、c 都有可能 7．关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是( ) A．磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关 B．磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点 B 值大小为零 D．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛仑兹力做正功 8．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流 I 通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相 同，则质子可能的运动情况是 ( 　　 ) A．沿路径 a 运动 B．沿路径 b 运动 C．沿路径 c 运动 D．沿路径 d 运动 9．如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是(　　) A．做匀速直线运动 B．做匀变速直线运动 C．做变速曲线运动 D．做匀变速曲线运动 10．关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是（　　） A．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功 B．带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功 C．带电粒子垂直于磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做负功 D．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功 11．下列物理量单位之间的关系正确的是（　　） A． C． 1T  1N � m/  C � s s B． 1T  1V � 1T  1N/  A � m m D． 1T  1Wb � 2 12．如图，某匀强磁场的方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子沿图中所示方向垂直射入磁场，不计粒了 的重力。则粒子的运动轨迹（　　） A．可能为圆弧 a B．可能为直线 b C．可能为圆弧 c D．沿 a、b、c 都有可能 13．下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是（　　） A．判断安培力的方向用左手定则，判断洛伦兹力的方向用右手定则 B．安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功 C．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零 D．静止的电荷在磁场中一定不受洛伦兹力作用，运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 14．带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是(　　) 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、大小不变，则洛伦兹力的大小不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动 15．垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点 O 沿纸面向 x 轴正方向飞出，其运动轨迹可能是下图中的 （　　） A． B． C． D． 16．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上 方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力 F 拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运 动，在加速运动阶段（　　） A．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 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保持不变 D．乙物块与地面之间的摩擦力不断增大 二、填空题 17．电子射线管放在两个磁极之间，电子束的偏转方向如图中虚线所示．蹄形磁铁的 A 端是____________ 极． 18．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_______． 19．如图所示，电子射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁铁的 N、S 两极间（图中 C 为 N 极），射线管的 A、B 两极分别接在直流高压电源的负极和正极．此时，荧光屏上的电子束运动径迹________偏转（填“向 上”“向下”或“不”）． 20．如图所示，一束带负电粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向________ ___，进入磁场后，该粒子的动能_____________（填“增加”、“减少”或“不变”） 三、综合题 21．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B， MN 为磁场的水平边界。一带电荷 量为  q 的粒子，以速度 v 从 O 点平行纸面垂直 MN 向下射入磁场，不计粒子的重力。 (1)判断该粒子刚射入磁场时所受洛伦兹力的方向（答“水平向左”或“水平向右”）； (2)求该粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小 f。 22．如图所示，质量为 m、带电荷量为  q 的液滴，以速度 v 沿与水平方向成 45�角的方向斜向上进入正交 的足够大的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区沿图示虚 线做直线运动。（重力加速度为 g） （1）电场强度 E 和磁感应强度 B 各多大？ （2）当液滴运动到某一点时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁 场的影响，此时液滴加速度为多大？ 23．L1、L2 为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为 M 的光滑绝 缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为 m、带电量为+q 的小球，小球与 L 导轨的距离为 d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从 P1 位置以速度 v0 向右匀速运动． 垂直平面向里和向外的匀强磁场 I、Ⅱ分别分布在 L1 轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为 B．小球 视为质点，忽略小球电量变化． (1)当细管运动到 L1 轨道上 P2 处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小； (2)小球经磁场Ⅱ第一次回到 L1 轨道上的位置为 O，求 O 和 P2 间的距离； (3)小球回到 L1 轨道上 O 处时，细管在外力控制下也刚好以速度 v0 经过 O 点处，小球恰好进入细管．此时 撤去作用于细管的外力．以 O 点为坐标原点，沿 L1 轨道和垂直于 L1 轨道建立直角坐标系，如图所示，求 小球和细管速度相同时，小球的位置(此时小球未从管中飞出)． 24．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。 参考答案： 1．D 【详解】 电子带负电，在磁场中受到的洛伦兹力向上，由左手定则可知，磁场垂直与纸面向外，故 D 正确，ABC 错 误． 2．C 【详解】 A．磁场的方向是向外的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是向下的，故 A 错误； B．磁场的方向是向里的，负电荷向上运动，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是向右的，故 B 错误； C．磁场的方向水平向右，负电荷向上运动，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是向外的，故 C 正确； D．磁场的方向是向上的，负电荷向上运动，电荷运动方向和磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故 D 错 误。 故选 C。 3．B 【详解】 根据左手定则可知，磁场的方向向里，粒子运动的方向向上，向右偏转的粒子带负电，向左偏转的粒子带 正电，不偏转的粒子不带电．故 B 正确，ACD 错误 4．B 【详解】 由安培定则可知，通电直导线 直导线 C1 D1 、 AB A1 B1 、 CD 在 O 点处的磁感应强度均斜向左下方，大小相同，设为 B，通电 在 O 点处的磁感应强度均斜向右下方，大小相同，均为 B，由平行四边形定则可知，O 点的合磁感应强度竖直向下，故电子受到的洛伦兹力沿 y 轴正方向。 故选 B。 5．A 【详解】 P 、 Q 两根导线距离 O 点的距离相等，根据安培定则，在 O 点产生的磁感应强度方向相反，大小相等，合 磁感应强度为零，所以 O 点实际磁感应强度等于 R 在 O 点产生的磁感应强度，根据安培定则， O 点的磁感 应强度方向沿 x 轴负方向 RO  3 a 2 磁感应强度的大小 B kI 2 3kI  r 3a 根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，大小为 F  evB  2 3evkI 3a 故选 A。 6．A 【详解】 带正电的电荷在向里的磁场中向上运动，根据左手定则可知，粒子的受到的洛伦兹力的方向向左，所以粒 子的可能的运动的轨迹为 a，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 7．A 【详解】 试题分析：磁场中某点 B 的大小只和磁场本身的性质有关，和外界其他因素无关，A 正确；根据左手定则 可知磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直，B 错误；在磁场中某点的试探 电流元不受磁场力作用时有可能是电流元的方向与磁场方向平行，C 错误；洛伦兹力方向与速度方向垂 直，洛伦兹力对粒子不做功，D 错误． 8．B 【详解】 由安培定则，电流在下方产生的磁场方向