湖南省醴陵市青云學校高中物理 第二章 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用第1課時同步檢測 新人教版選修1-1（通用）

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1、第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第1課時 建議用時 實際用時 滿分 實際得分 90分鐘 100分 一、 選擇題（本題包括14小題，每小題給出的四個 選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選 項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2 分，有選錯或不選的得0分，共56分） 1.一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉，則（ ） A.此空間一定不存在磁場 B.此空間可能有磁場，方向與電子速度方向平行 C.此空間可能有磁場，方向與電子速度方向垂直 D.以上說法都不對 2.關于安培力和洛倫茲力，下列說法中正確的是（ ） A.洛倫茲力和安培力是性質完全不同

2、的兩種力 B.安培力和洛倫茲力，其本質都是磁場對運動電荷的作用力 C.安培力和洛倫茲力，二者是等價的 D.安培力對通電導體能做功，但洛倫茲力對運動電荷不能做功 3.下列說法正確的是（ ） A.運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用 B.運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度一定為零 C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的速度 D.洛倫茲力對帶電粒子不做功 4.如圖2-4-1為陰極射線管的結構示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽極間強電場的作用下沿直線運動，如果在射線管所在區(qū)域內加上垂直紙面向里的勻強磁場，則電子束的偏轉方向

3、為（ ） 圖2-4-1 A.豎直向上偏轉 B.豎直向下偏轉 C.垂直紙面向里偏轉 D.垂直紙面向外偏轉 5.如圖2-4-2所示，在陰極射線管正上方平行放一通有強電流的長直導線，則陰極射線將（ ） 圖2-4-2 A.向紙內偏轉 B.向紙外偏轉 C.向下偏轉 D.向上偏轉 6.如圖2-4-3所示，一電子束沿電流方向運動，則電子束將（ ） 圖2-4-3 A.偏向電流 B.偏離電流 C.無偏轉 D.不能確定 7.如果某運動電荷在某處受到洛倫茲力，則（ ） A.該處的磁感應強度一定不為零 B.該處的磁感應強度方向一定與該電荷的運動方向垂直 C

4、.該運動電荷可能做圓周運動 D.該處的磁感應強度可能為零 8.如圖2-4-4所示，磁場方向、正電荷的運動方向、電荷所受洛倫茲力的方向兩兩垂直，則正確的是（ ） 圖2-4-4 9.將空心線圈通以大小和方向改變的電流，由其某一端沿中心軸線方向射入一束電子流，則電子流在線圈內的運動情況是（ ） A.簡諧運動 B.勻速直線運動 C.勻變速直線運動 D.勻速圓周運動 10.如圖2-4-5所示，某空間勻強電場豎直向下，勻強磁場垂直紙面向里，一金屬桿從高處自由下落，則（ ） 圖2-4-5 A.A端先著地 B.B端先著地 C.兩端同時著地 D.以上說法均不正確 11

5、.一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉，則（ ） A.此空間一定不存在磁場 B.此空間可能有磁場，方向與電子速度方向平行 C.此空間可能有磁場，方向與電子速度方向垂直 D.此空間可能有正交的磁場和電場，它們的方向均與電子速度方向垂直 12.關于帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動，下列說法正確的是（ ） A.帶電粒子沿電場線方向射入，則電場力對帶電粒子做正功，粒子動能一定增加 B.帶電粒子垂直于電場線方向射入，電場力對帶電粒子不做功，粒子動能不變 C.帶電粒子沿磁感線方向射入，洛倫茲力對帶電粒子做正功，粒子動能一定增加 D.不管帶電粒子怎樣射入磁場，洛倫茲力對帶電粒子都不做功

6、，粒子動能不變 13.如圖2-4-6所示，擺球是帶負電的單擺，在一勻強磁場中擺動，勻強磁場的方向垂直紙面向里，擺球在間擺動過程中，由擺到最低點時，擺線拉力的大小為，擺球加速度大小為;由擺到最低點時，擺線拉力的大小為，擺球加速度為，則（ ） 圖2-4-6 A. B. C. D. 14.圖2-4-7為一“濾速器”裝置的示意圖.、為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔進入、兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子，可在、間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線′運動，由′射出.不計重力作用.可能達到上述目的的辦法是（

7、） 圖2-4-7 A.使板電勢高于板，磁場方向垂直紙面向里 B.使板電勢低于板，磁場方向垂直紙面向里 C.使板電勢高于板，磁場方向垂直紙面向外 D.使板電勢低于板，磁場方向垂直紙面向外 二、填空題（本題共2小題，每小題8分，共16分.請將 正確的答案填到橫線上） 15.運動的電子束在垂直于運動方向的磁場中會受到 的作用.顯像管通過 控制電子束打在熒光屏上的位置構成畫面. 16.電視機顯示器接收到影像信號時，電子束從熒光屏左上角開始從左向右掃描出一條水平線，之后再掃描下一條水平線，如此高頻率地從上而下掃描，使熒光屏上的亮點構成了我們看到的影像

8、，是利用了人眼的 效應. 三、計算題（本題共2小題，共28分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位） 17.（12分）判斷圖2-4-8所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力方向. 圖2-4-8判斷洛倫茲力的方向 18.（16分）某種物質發(fā)出的射線在磁場中分裂為3束，如圖2-4-9所示，為什么? 圖2-4-9放射性射線在磁場中分裂為3束 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第1課時 得分： 一、 選擇

9、題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 題號 11 12 13 14 答案 二、填空題 15． 16． 三、計算題 17． 18. 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第1課時 參考答案 一、 選擇題 1.B 解析：當0或∥時，洛倫茲力均為零. 2.BD 3.D 解析：洛倫茲力是磁場對不平行于磁場

10、運動的電荷的作用力，故A、B錯.洛倫茲力總垂直于電荷的運動方向，始終不對運動電荷做功，不改變帶電粒子的動能，但改變帶電粒子的動量（因為的方向改變），故選D. 4.B 解析：帶電粒子所受洛倫茲力的方向可用左手定則判定.在用左手定則判定洛倫茲力的方向時，四指應指向電子運動的反方向，磁場垂直穿過手心，則大拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向. 5.D 解析：陰極射線管所處的磁場垂直紙面向外，用左手定則判定時要注意四指應指向負電荷運動的反方向. 6.B 7.AC 8.D 解析：由左手定則可判定，A中力應向下；B中力應向右；C中力應向右. 9.B 解析：根據(jù)通電螺線管的磁場特點，沿中心軸

11、線射入的電子流與磁場方向平行，該束電子流不受磁場力，故電子束做勻速直線運動. 10.B 解析：金屬桿中的許多自由電子隨桿一起向下運動，利用左手定則可以判斷出這些自由電子因向下運動而受到向左的洛倫茲力，因此洛倫茲力將使電子向端聚集，端因此而出現(xiàn)正電荷.端帶負電，端帶正電，桿的端因受到向上的電場力而阻礙它向下運動，端因受到向下的電場力而加快運動，故端先著地. 11.BD 解析：依據(jù)對洛倫茲力的說明可知：當 的方向與磁感應強度的方向平行時，運動電荷不受洛倫茲力的作用，帶電粒子仍然以速度 做勻速直線運動.因此一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉不能說此空間一定存在磁場，只能說此空間可能有磁場，方

12、向與電子速度方向平行，或者說此空間可能有正交的磁場和電場，它們的方向均與電子速度方向垂直，導致電子所受合力為零.因此，本題的正確選項為B、D. 12.D 解析：帶電粒子在電場中受到的電場力，只與電場有關，與粒子的運動狀態(tài)無關，功的正負由角（力與位移方向的夾角）決定.對選項A，只有粒子帶正電時才成立，垂直射入勻強電場的帶電粒子，不管帶電性質如何，電場力都會做正功，動能增加.帶電粒子在磁場中的受力——洛倫茲力，其大小除與運動狀態(tài)有關外，還與角（磁場方向與速度方向之間夾角）有關，帶電粒子從平行磁感線方向射入，不受洛倫茲力作用，粒子做勻速直線運動.在其他方向上由于洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，故

13、洛倫茲力對帶電粒子始終不做功.綜上所述，正確選項為D. 13.B 解析：帶電擺球在磁場和重力場組成的復合場中擺動，當其從→或→運動的過程中，擺球的向心力由重力的徑向分量、擺線的拉力及洛倫茲力共同提供，而帶電擺球受到洛倫茲力和擺線的拉力和速度方向時刻垂直，對擺球不做功，只起到改變速度方向，不改變速度大小的作用，只有重力做功. 可知，在點時的大小不變，又， 不變，由牛頓第二定律得， ，則. 又因為擺球從→的過程中，球受方向和同向，運動至點時，所以 . 在擺球從→的過程，運動到點時， 方向和反向，，所以.故，B項正確. 14.AD解析：題目中所敘述的“濾速器”是根據(jù)帶電粒子運動時受到的電

14、場力恒定不變，洛倫茲力隨速度增大而增大，調節(jié)磁場的磁感應強度可以使速度合適的粒子受力平衡，可以沿直線′從′點射出的特點設計的.若使板電勢高于板，電場方向向下，電子所受電場力向上，則必須使洛倫茲力向下，由左手定則判定磁場方向應垂直于紙面向里，A對，C錯；若使板電勢低于板，電場方向向上，電子所受電場力向下，則必須使洛倫茲力向上，由左手定則判定磁場方向垂直于紙面向外，B錯，D對. 二、 填空題 15.洛倫茲力 線圈產(chǎn)生的磁場 16.視覺暫留 三、 計算題 17.甲：豎直向上；乙：垂直紙面向外；丙：豎直向下；丁：垂直紙面向里. 18.三束射線分別帶正電、不帶電、帶負電.解析：射線在磁場中分裂為3束，是由于它們的電性不同造成的，向左偏轉的射線，由左手定則可判定，應帶正電；向右偏轉的射線，應帶負電；在磁場中不發(fā)生偏轉的，應不帶電.