XX省專用學(xué)年高中物理第三章磁場第節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中遇到的力講義含分析新人教版選修XX省專用學(xué)年高中物理第三章磁場第節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中遇到的力講義含分析新人教版選修PAGEXX省專用學(xué)年高中物理第三章磁場第節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中遇到的力講義含分析新人教版選修第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中遇到的力1.磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作使勁叫洛倫茲力，洛倫茲力的方向可由左手定章判斷。2．荷蘭物理學(xué)家洛倫茲1895年提出了有名的洛倫茲力公式F＝qvBsinθ，此中θ為電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向的夾角。3．電視顯像管應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理。電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由兩對(duì)線圈產(chǎn)生的，叫做偏轉(zhuǎn)線圈。一、洛倫茲力的方向和大小1．洛倫茲力的定義運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受的作使勁。2．洛倫茲力的方向(1)實(shí)驗(yàn)察看——陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)。①?zèng)]有磁場時(shí)電子束是一條直線。②將一蹄形磁鐵跨放在陰極射線管外面，電子流運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生曲折。(2)洛倫茲力方向的判斷：左手定章：張開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，而且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。3．洛倫茲力的大小(1)電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，假如速度方向與磁感覺強(qiáng)度方向垂直，則F＝qvB。(2)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場的方向夾角為θ時(shí)，F(xiàn)＝qvBsin_θ。(3)當(dāng)電荷沿磁場方向運(yùn)動(dòng)(即θ＝0或v∥B)時(shí)，F(xiàn)＝0。二、電視顯像管的工作原理1．結(jié)構(gòu)：以以下圖，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏構(gòu)成。2．原理(1)電子槍發(fā)射電子。(2)電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)。(3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強(qiáng)弱都在不停變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不停挪動(dòng)。4．偏轉(zhuǎn)線圈：使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由兩對(duì)線圈產(chǎn)生的。1．自主思慮——判一判(1)運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場中受的力叫洛倫茲力，正電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場方向同樣，負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向與磁場方向相反。(×)(2)同一電荷，以同樣大小的速度進(jìn)入磁場，速度方向不同樣時(shí)，洛倫茲力的大小也可能同樣。(√)(3)若電荷的速度方向與磁場平行時(shí)，不受洛倫茲力。(√)(4)判斷電荷所受洛倫茲力的方向時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮電荷的電性。(√)(5)顯像管中偏轉(zhuǎn)線圈中的電流恒定不變時(shí)，電子打在熒光屏上的光點(diǎn)是不動(dòng)的。(√)2．合作研究——議一議(1)正電荷所受洛倫茲力的方向，負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向以及導(dǎo)線所受安培力的方向有什么聯(lián)系？提示：電流的方向即正電荷定向挪動(dòng)的方向也就是負(fù)電荷定向挪動(dòng)的反方向。因此安培力的方向和相應(yīng)正電荷沿電流方向挪動(dòng)所受洛倫茲力方向及相應(yīng)負(fù)電荷沿電流反方向挪動(dòng)所受洛倫茲力方向一致，表現(xiàn)了安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。(2)顯像管工作時(shí)，電子束挨次掃描熒光屏上各點(diǎn)，可為何我們察覺不到熒光屏的閃耀？提示：這是因?yàn)檠劬Φ囊曈X暫留現(xiàn)象，當(dāng)電子束掃描頻次達(dá)到人眼的臨界閃耀頻次時(shí)，因?yàn)橐曈X暫留的原由，人眼就感覺不到熒光屏的閃耀。洛倫茲力的方向1．決定洛倫茲力方向的要素有三個(gè)電荷的電性(正、負(fù))、速度方向、磁感覺強(qiáng)度的方向。當(dāng)電性一準(zhǔn)時(shí)，其余兩個(gè)要素決定洛倫茲力的方向，假如只讓一個(gè)要素相反，則洛倫茲力方向必然相反；假仿佛時(shí)讓兩個(gè)要素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔儭?．F、B、v三者方向間關(guān)系電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向間沒有因果關(guān)系，二者關(guān)系是不確立的。電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向確立洛倫茲力方向，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B和v所決定的平面。3．特色洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化。但不論如何變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷速度大小。1．在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷正確的選項(xiàng)是()分析：選AA圖，依據(jù)左手定章，磁感線穿過手心，四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向向右，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力向上，故A正確。B圖，依據(jù)左手定章，磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向向左，大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力向上，故B錯(cuò)誤。C圖，當(dāng)速度與磁感線平行時(shí)，電荷不受洛倫茲力，故C錯(cuò)誤。D圖，依據(jù)左手定章，磁感線穿過手心，四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向向上，拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出洛倫茲力方向垂直紙面向外，故D錯(cuò)誤。2．時(shí)時(shí)辰刻都有大批宇宙射線向地球射來，地磁場能夠改變射線中大部分帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不可以夠抵達(dá)地面，這對(duì)地球上的生物有十分重要的意義。假定有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將()A．向東偏轉(zhuǎn)B．向南偏轉(zhuǎn)C．向西偏轉(zhuǎn)D．向北偏轉(zhuǎn)分析：選A赤道周邊的地磁場方向水平向北，一個(gè)帶正電的射線粒子豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)左手定章能夠確立，它遇到水平向東的洛倫茲力，故它向東偏轉(zhuǎn)。A正確。3.湯姆孫經(jīng)過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。以以下圖，把電子射線管(陰極射線管)放在蹄形磁鐵的兩極之間，能夠察看到電子束偏轉(zhuǎn)的方向是()A．向上B．向下C．向左D．向右分析：選B電子束帶負(fù)電，電子束由負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，在電子束運(yùn)動(dòng)的過程中，條形磁鐵產(chǎn)生的磁場由N極指向S極，依據(jù)左手定章可判斷出電子遇到的洛倫茲力方向向下，故電子束的偏轉(zhuǎn)方向向下，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。洛倫茲力的大小1．洛倫茲力與安培力的差別和聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系①洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷所遇到的磁場力，而安培力是指電流(即大批定向挪動(dòng)的電荷)所遇到的磁場力②洛倫茲力永不做功，而安培力能夠做功①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解說②大小關(guān)系：F安＝NF洛(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))③方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向特色一致，均可用左手定章進(jìn)行判斷2．洛倫茲力與電場力的比較洛倫茲力電場力產(chǎn)生條件電荷必然運(yùn)動(dòng)且速度方向與B不平行時(shí)，電荷才遇到洛倫茲力帶電粒子只需處在電場中就遇到電場力大小方向F＝qvBsinθ，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥v，用左手定章判斷F＝qE，F(xiàn)的方向與E同向或反向特色洛倫茲力永不做功電場力能夠做功同樣點(diǎn)反應(yīng)了電場和磁場都擁有力的性質(zhì)[典例]以以下圖，表面粗拙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、帶電量為＋Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．滑塊遇到的摩擦力不變B．滑塊抵達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小沒關(guān)C．滑塊遇到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上[思路點(diǎn)撥](1)滑塊與斜面之間存在滑動(dòng)摩擦力。(2)洛倫茲力的方向可由左手定章判斷。(3)洛倫茲力隨滑塊速度的增大而增大。[分析]依據(jù)左手定章可知，滑塊遇到垂直斜面向下的洛倫茲力，C對(duì)。跟著滑塊速度的變化，洛倫茲力大小變化，它對(duì)斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊遇到的摩擦力大小變化，A錯(cuò)。B越大，滑塊遇到的洛倫茲力越大，遇到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)動(dòng)能定理，滑塊抵達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能就越小，B錯(cuò)。因?yàn)殚_始時(shí)滑塊不受洛倫茲力就能下滑，故B再大，滑塊也不可以能靜止在斜面上，D錯(cuò)。[答案]C洛倫茲力作用下的變加快運(yùn)動(dòng)問題(1)注意受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況的分析。帶電物體在磁場中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小隨之變化，并進(jìn)一步致使壓力、摩擦力的變化，物體在變力作用下將做變加快運(yùn)動(dòng)。(2)注意臨界狀態(tài)的分析。當(dāng)摩擦力與惹起物體運(yùn)動(dòng)的外力均衡時(shí)，物體將處于均衡狀態(tài)；當(dāng)洛倫茲力增大使物體與接觸面的壓力為零時(shí)，物體將要走開接觸面。1．兩個(gè)帶電粒子以同樣的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，兩粒子質(zhì)量之比為1∶4，電量之比為1∶2，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為()A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．1∶4分析：選C帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力F＝qvB，與電荷量成正比，與質(zhì)量沒關(guān)，C項(xiàng)正確。2.以以下圖，一個(gè)帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)當(dāng)()A．使B的數(shù)值增大B．使磁場以速率v＝eq\f(mg,qB)向上挪動(dòng)C．使磁場以速率v＝eq\f(mg,qB)向右挪動(dòng)D．使磁場以速率v＝eq\f(mg,qB)向左挪動(dòng)分析：選D為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應(yīng)使它遇到的洛倫茲力恰巧均衡重力，磁場不動(dòng)而只增大B，靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力，A不對(duì)；磁場向上挪動(dòng)相當(dāng)于電荷向下運(yùn)動(dòng)，受洛倫茲力向右，不可以能均衡重力；磁場以v向右挪動(dòng)，等同于電荷以速率v向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向下，也不可以能均衡重力，故B、C不對(duì)；磁場以v向左挪動(dòng)，等同于電荷以速率v向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)洛倫茲力向上。當(dāng)qvB＝mg時(shí)，帶電體對(duì)絕緣水平面無壓力，即v＝eq\f(mg,qB)，選項(xiàng)D正確。3．質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊，從傾角為θ的圓滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度為B，以以下圖。若帶電小物塊下滑后某時(shí)辰對(duì)斜面的作使勁恰巧為零，下邊說法中正確的選項(xiàng)是()A．小物塊必然帶正電荷B．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加快直線運(yùn)動(dòng)C．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加快度增大，而速度也增大的變加快直線運(yùn)動(dòng)D．小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為eq\f(mg,Bq)分析：選B帶電物塊下滑后某時(shí)辰對(duì)斜面的作使勁恰巧為零，知洛倫茲力的方向垂直于斜面向上，依據(jù)左手定章知，物塊帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；物塊在運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、斜面的支持力、洛倫茲力，合外力沿斜面向下，大小為mgsinθ，依據(jù)牛頓第二定律知a＝gsinθ，物塊在走開斜眼前做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)壓力為零時(shí)，在垂直于斜面方向上的協(xié)力為零，有mgcosθ＝qvB，解得v＝eq\f(mgcosθ,Bq)，故D錯(cuò)誤。磁場與科技裝置原理圖規(guī)律速度選擇器若qv0B＝Eq，即v0＝eq\f(E,B)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)磁流體發(fā)電機(jī)等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使兩極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為U時(shí)堅(jiān)固，qeq\f(U,d)＝qv0B，U＝v0Bd電磁流量計(jì)eq\f(U,D)q＝qvB，因此v＝eq\f(U,DB)因此Q＝vS＝eq\f(πDU,4B)霍爾元件當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差[典例][多項(xiàng)選擇]利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，寬泛應(yīng)用于丈量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理表示圖，磁感覺強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D雙側(cè)面會(huì)形成電勢差UCD，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．電勢差UCD僅與資料相關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCD＜0C．僅增大磁感覺強(qiáng)度時(shí)，電勢差UCD變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平[分析]電勢差UCD與磁感覺強(qiáng)度B、資料相關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若霍爾元件的載流子是自由電子，由左手定章可知，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，則電勢差UCD＜0，選項(xiàng)B正確；僅增大磁感覺強(qiáng)度時(shí)，電勢差UCD變大，選項(xiàng)C正確；在測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直且東西擱置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。[答案]BC速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)擁有同樣的特色，即在堅(jiān)固狀態(tài)時(shí)，電荷所受的洛倫茲力與電場力均等大反向。1．以以下圖，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向里，一帶電粒子以某一速度沿水平直線經(jīng)過兩極板。若不計(jì)重力，以下四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變？()A．粒子速度的大小B．粒子所帶的電荷量C．電場強(qiáng)度D．磁感覺強(qiáng)度分析：選B帶電粒子在電場和磁場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由均衡條件知qE＝qvB，能夠看出，帶電粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場強(qiáng)度、磁感覺強(qiáng)度以及帶電粒子速度的大小均能影響粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，而粒子所帶的電荷量不影響運(yùn)動(dòng)軌跡，選項(xiàng)A、C、D不符合要求，選項(xiàng)B正確。2.為了丈量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管尾端安裝了以以下圖的流量計(jì)，該裝置由絕緣資料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩頭張口，在垂直于上下表面方向加磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．若污水中正離子好多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高B．前內(nèi)側(cè)面的電必然定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與哪一種離子多沒關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．污水流量Q與電壓U成正比，與a、b相關(guān)分析：選B由左手定章可判斷：若流動(dòng)的是正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面電勢；若流動(dòng)的是負(fù)離子，則負(fù)離子向外偏，仍舊是前內(nèi)側(cè)面電勢低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，故A錯(cuò)B對(duì)。污水堅(jiān)固流動(dòng)時(shí)，對(duì)任一離子有：qvB＝qE＝eq\f(qU,b)，因此U＝Bbv，電勢差與濃度沒關(guān)，故C錯(cuò)。流量Q＝Sv＝bc·eq\f(U,Bb)＝eq\f(cU,B)，能夠看出流量與a、b均沒關(guān)，故D錯(cuò)。3．以以下圖，平行金屬板M、N之間的距離為d，此中勻強(qiáng)磁場的磁感覺強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，有帶電荷量同樣的正、負(fù)離子構(gòu)成的等離子束，以速度v沿著水平方向由左端連續(xù)射入，電容器的電容為C，當(dāng)S閉合且電路達(dá)到堅(jiān)固狀態(tài)后，平行金屬板M、N之間的內(nèi)阻為r，電容器的帶電荷量為Q，則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)S斷開時(shí)，電容器的充電電荷量Q>CBdvB．當(dāng)S斷開時(shí)，電容器的充電電荷量Q＝CBdvC．當(dāng)S閉合時(shí)，電容器的充電電荷量Q＝CBdvD．當(dāng)S閉合時(shí)，電容器的充電電荷量Q>CBdv分析：選B等離子束射入磁場中，遇到洛倫茲力，離子將打到兩極板上而產(chǎn)生電場，當(dāng)今后的離子所受的洛倫茲力與電場力均衡時(shí)，平行金屬板M、N之間電壓堅(jiān)固，電容器的電壓和電量都堅(jiān)固，由均衡條件得qvB＝qeq\f(U,d)，得U＝Bvd，當(dāng)開封閉合時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)阻r，電容器兩頭的電壓小于Bvd，故Q＜CBdv；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電容器兩頭的電壓等于Bdv，故Q＝CBdv，故B正確。1.如圖，a是豎直平面P上的一點(diǎn)。P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點(diǎn)，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右曲折經(jīng)過a點(diǎn)。在電子經(jīng)過a點(diǎn)的瞬時(shí)，條形磁鐵的磁場對(duì)該電子的作使勁的方向()A．向上B．向下C．向左D．向右分析：選A條形磁鐵的磁感線方向在a點(diǎn)為垂直P向外，粒子在條形磁鐵的磁場中向右運(yùn)動(dòng)，因此依據(jù)左手定章可得電子遇到的洛倫茲力方向向上，A正確。2．如圖，在OX，OY，OZ構(gòu)成的直角坐標(biāo)系中，電子沿著Y軸的正向運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生的磁場在Z軸上A處的方向是()A．－X方向B．－Y方向C．－Z方向D．都不是分析：選A電子(帶負(fù)電)沿Y軸正方向運(yùn)動(dòng)，形成的電流的方向沿Y軸負(fù)方向。依據(jù)安培定章，A處的磁場的方向沿X軸的負(fù)方向，因此選項(xiàng)A正確。3.在長直通電螺線管中通入變化的電流i(以以下圖電流的方向周期性改變)，并沿著此中心軸線OO′的方向射入一顆速度為v的電子，則此電子在螺線管內(nèi)部空間運(yùn)動(dòng)的狀況是()A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．往歸來往運(yùn)動(dòng)C．變速直線運(yùn)動(dòng)D．曲線運(yùn)動(dòng)分析：選A通電螺線管內(nèi)部的磁場方向與軸線平行，故電子進(jìn)入螺線管后不受洛倫茲力，應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。4．[多項(xiàng)選擇]以以下圖，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計(jì)，若小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，則兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)()A．小球的動(dòng)能同樣B．絲線所受的拉力同樣C．小球所受的洛倫茲力同樣D．小球的向心加快度同樣分析：選AD帶電小球遇到的洛倫茲力及繩的拉力跟速度方向時(shí)辰垂直，對(duì)小球不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小不變，動(dòng)能同樣，選項(xiàng)A正確；小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度方向相反，由左手定章可知兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)洛倫茲力方向相反，故繩的拉力大小不同樣，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由a＝eq\f(v2,R)可知向心加快度同樣，選項(xiàng)D正確。5．[多項(xiàng)選擇]以以下圖，一只陰極射線管，左邊不停有電子射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時(shí)，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏，則()A．導(dǎo)線中的電流從A流向BB．導(dǎo)線中的電流從B流向AC．若要使電子束的徑跡向上偏，能夠經(jīng)過改變AB中的電流方素來實(shí)現(xiàn)D．電子束的徑跡與AB中的電流方向沒關(guān)分析：選BC電流的方向與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向相反，因此陰極射線管內(nèi)電流的方向向左；由題圖可知，電子遇到的洛倫茲力的方向向下，因此陰極射線管處的磁場的方向垂直于紙面向里，由安培定章可知，AB中電流的方向由B到A，故A錯(cuò)誤，B正確；若要使電子束的徑跡向上曲折，則陰極射線管處的磁場的方向需向外，能夠改變AB中的電流方素來實(shí)現(xiàn)，故C正確；由以上的分析可知，電子束的徑跡與AB中的電流方向相關(guān)，故D錯(cuò)誤。6．[多項(xiàng)選擇]如圖，速度為v0、電荷量為q的正離子(不計(jì)重力)恰能沿直線飛出速度選擇器，則()A．若改為電荷量為2q的正離子(其余條件不變)，離子仍沿直線飛出B．若速度變成2v0(其余條件不變)，離子將往上偏C．若改為電荷量為－q的離子(其余條件不變)，離子將往下偏D．若改為電荷量為－q的離子，則必然從右邊飛入速度選擇器，才能沿直線飛出分析：選AB正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，依據(jù)左手定章判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向上，電場力方向向下，此時(shí)洛倫茲力與電場力二力均衡，應(yīng)當(dāng)有qv0B＝qE，即v0B＝E，該等式與離子的電荷量沒關(guān)，若只改變電荷量，離子仍沿直線運(yùn)動(dòng)，若改為電荷量為－q的離子，遇到向上的電場力，向下的洛倫茲力，仍知足二力均衡，故從左邊到右邊還能夠沿直線飛出，A正確，C、D錯(cuò)誤；若速度變成2v0，洛倫茲力增大為本來的2倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場力不變，因此離子將向上偏轉(zhuǎn)，故B正確。7.截面為矩形的載流金屬導(dǎo)線置于磁場中，以以下圖，將出現(xiàn)以下哪一種狀況()A．在b表面齊集正電荷，而a表面齊集負(fù)電荷B．在a表面齊集正電荷，而b表面齊集負(fù)電荷C．開始通電時(shí)，電子做定向挪動(dòng)并向b偏轉(zhuǎn)D．兩個(gè)表面電勢不同樣，a表面電勢較高分析：選A金屬導(dǎo)體靠電子導(dǎo)電，金屬正離子并無挪動(dòng)，而電流由金屬導(dǎo)體中的自由電子的定向挪動(dòng)(向左挪動(dòng))形成。應(yīng)用左手定章，四指應(yīng)指向電流的方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指的指向即為自由電子的受力方向。也就是說，自由電子受洛倫茲力方向指向a表面一側(cè)，實(shí)質(zhì)上自由電子在向左挪動(dòng)的同時(shí)，遇到指向a表面的作使勁，并在a表面進(jìn)行齊集，因?yàn)檎麄€(gè)導(dǎo)體是呈電中性的(正、負(fù)電荷總量相等)，因此在b的表面“裸露”出正電荷層，并使b表面電勢高于a表面電勢。8．[多項(xiàng)選擇]某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場。在磁場中A、B兩個(gè)物塊疊放在一同，置于圓滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1＝0時(shí)辰，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加快度同樣的運(yùn)動(dòng)。在A、B一同向左運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．圖乙能夠反應(yīng)A所受洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系B．圖乙能夠反應(yīng)A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系C．圖乙能夠反應(yīng)A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系D．圖乙能夠反應(yīng)B對(duì)地面壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系分析：選CD由題意知物體由靜止做勻加快運(yùn)動(dòng)，速度v＝at；那么洛倫茲力：F＝qvB＝qBat，洛倫茲力大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖線應(yīng)過原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小f＝mAa，因?yàn)閍不變，因此f隨時(shí)間t的變化保持不變，故B錯(cuò)誤；B遇到的壓力：N＝mAg＋qvB＝mAg＋qBat，因此隨時(shí)間在平均增大，故C正確；B對(duì)地面的壓力為：N1＝mAg＋mBg＋qvB＝mAg＋mBg＋qBat，因此隨時(shí)間在平均增大，故D正確。9.[多項(xiàng)選擇]以以下圖，在圖中虛線所圍的地區(qū)內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，已知從左方水平射入的電子，經(jīng)過該地區(qū)時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假定電子重力可忽視不計(jì)，則在該地區(qū)中的E和B的方向可能是()A．E豎直向上，B垂直紙面向外B．E豎直向上，B垂直紙面向里C．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向同樣D．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反分析：選ACD假如E豎直向上，B垂直紙面向外，電子沿圖中方向射入后，電場力向下，洛倫茲力向上，二力可能均衡，電子可能沿直線經(jīng)過E、B共存地區(qū)，故A對(duì)；同理B不對(duì)；假如E、B沿水平方向且與電子運(yùn)動(dòng)方向同樣，電子不受洛倫茲力作用，但電子遇到與E反方向的電場力作用，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，故C對(duì)；假如E、B沿水平方向，且與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，電子仍不受洛倫茲力，電場力與E反向，即與速度同方向，故電子做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，也不偏轉(zhuǎn)，故D對(duì)。10．[多項(xiàng)選擇]以以下圖為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就匯齊集電荷，兩板間就會(huì)產(chǎn)生電壓，假如射入的等離子體速度均為v，兩金屬板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感覺強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)堅(jiān)固發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．上極板A帶負(fù)電B．兩極板間的電動(dòng)勢為IRC．板間等離子體的內(nèi)阻為eq\f(Bdv,I)－RD．板間等離子體的電阻率為eq\f(S,d)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bdv,I)－R))分析：選ACD大批帶正電和帶負(fù)電的微粒進(jìn)入磁場時(shí)，由左手定章能夠判斷正電荷遇到的洛倫茲力向下，因此正電荷匯齊集到B板上，負(fù)電荷遇到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷齊集到A板上，故B板相當(dāng)于電源的