PAGE5-第五節探討洛倫茲力A級抓基礎1．有關電荷所受電場力和洛倫茲力的說法中，正確的是()A．電荷在磁場中肯定受磁場力的作用B．電荷在電場中肯定受電場力的作用C．電荷受電場力的方向與該處的電場方向一樣D．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向平行解析：電荷在電場中肯定受電場力作用；假如粒子速度方向與磁場方向平行，則粒子不受洛倫茲力作用．但假如粒子速度方向不與磁場方向平行，則肯定受到洛倫茲力作用．答案：B2．下列各圖中，運動電荷的速度方向、磁感應強度方向和電荷的受力方向之間的關系正確的是()解析：依據左手定則，A中F方向應向上，B中F方向應向下，故A錯誤、B正確．C、D中都是v∥B，F＝0，故C、D都錯誤．答案：B3.勻強磁場中一個運動的帶電粒子，受到洛倫茲力F的方向如圖所示，則該粒子所帶電性和運動方向可能是()A．粒子帶負電，向下運動B．粒子帶正電，向左運動C．粒子帶負電，向上運動D．粒子帶正電，向右運動解析：依據左手定則，讓磁感線穿過掌心，拇指指向F的方向，可推斷出四指向上，這樣存在兩種可能：粒子帶正電向上運動或粒子帶負電向下運動，故A正確．答案：A4.電子束以肯定的初速度沿軸線進入螺線管內，螺線管中通以方向隨時間而周期性變更的電流，如圖所示，則電子束在螺線管中做()A．勻速直線運動B．勻速圓周運動C．加速減速交替的運動D．來回振動解析：電子速度方向與磁場方向平行，則粒子不受洛倫茲力作用，所以電子以原來的速度運動．答案：A5．(多選)質量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中，其磁感應強度為B，如圖所示．若小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是()A．小球帶正電B．小球在斜面上運動時做勻加速直線運動C．小球在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動D．小球在斜面上下滑過程中，當小球對斜面壓力為零時的速率為eq\f(mgcosθ,qB)解析：解答本題須要把握以下兩點：(1)洛倫茲力的方向總是與速度方向垂直，速度方向不變時，洛倫茲力方向也不變更．(2)洛倫茲力大小隨速度的增加而增大．要使小球對斜面的壓力為零，小球所受洛倫茲力的方向應當垂直于運動方向向上，依據左手定則可以推斷A正確；對小球受力分析可以推斷小球受的合外力大小為mgsinθ，所以小球做勻加速直線運動，B正確，C錯誤；當小球對斜面壓力為零時，qvB＝mgcosθ，所以D正確．答案：ABD6.如圖所示，一個帶負電的物體從絕緣粗糙斜面頂端滑究竟端時的速度為v，若加上一個垂直紙面對外的磁場，則滑究竟端時()A．v變大 B．v變小C．v不變 D．不能確定v的變更解析：物體受到的洛倫茲力方向垂直斜面對下，物體受到的摩擦力變大，到達底端時克服摩擦力做功增加，動能減小，速度變小，B正確．答案：BB級提實力7.(多選)如圖所示，一帶電粒子(重力不計)在勻強磁場中沿圖中所示軌跡運動，中心是一塊薄絕緣板，粒子在穿過絕緣板時有動能損失，由圖可知()A．粒子的運動方向是abcdeB．粒子的運動方向是edcbaC．粒子帶正電D．粒子在下半周所用時間比上半周長解析：由Bqv＝meq\f(v2,r)可知r＝eq\f(mv,Bq)，因粒子在穿過板后速度減小，則粒子的半徑減小，故說明粒子是由下向上穿過，故運動方向為edcba，故A錯誤，B正確；粒子受力指向圓心，則由左手定則可知粒子應帶正電，故C正確；因粒子轉動的周期T＝eq\f(2πm,Bq)，在轉動中磁感應強度及質量沒有變更，故周期不變，而由題圖可知，粒子在上下都經過半個周期，故時間相等，故D錯誤．答案：BC8.如圖所示，直導線中通有方向向右的電流，在該導線正下方有一個電子正以速度v向右運動．重力忽視不計，則電子的運動狀況將是()A．電子向上偏轉，速率不變B．電子向下偏轉，速率變更C．電子向下偏轉，速率不變D．電子向上偏轉，速率變更解析：電流向右，依據右手螺旋定則可知電流產生的磁場在導線下方的方向為垂直紙面對里，依據左手定則可知，電子受到的洛倫茲力的方向向下，所以電子向下偏轉，由于洛倫茲力始終和速度的方向垂直，不做功，所以速率不變．答案：C9.(多選)如圖所示，半徑為R的eq\f(1,4)圓的扇形區域Oab(包括邊界)內，存在垂直于紙面對外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B.一帶電粒子(重力不計)從圓心O點沿Oa方向以速度v0射入磁場區域，恰好從垂直于Oa的方向離開磁場，若一群該帶電粒子(不計粒子間相互作用)以相同速率v0在扇形平面內從O點沿不同方向依次射入磁場，下列說法正確的是()A．帶電粒子的比荷為eq\f(\r(2)v0,BR)B．全部帶電粒子在磁場中運動的速度偏轉角均為eq\f(π,2)C．全部從ab圓弧邊射出的帶電粒子的速度偏轉角均為eq\f(π,2)D．從Ob邊射出的帶電粒子在磁場中的運動時間t≤eq\f(\r(2)πR,2v0)解析：帶電粒子沿Oa方向射入磁場時，沿垂直于Oa方向射出磁場，則速度的偏轉角為eq\f(π,2)，粒子從圓弧ab上射出磁場，軌跡圓弧對應的弦長為R，因此帶電粒子做勻速圓周運動的軌跡半徑r＝eq\f(\r(2),2)R，又Bqv0＝meq\f(veq\o\al(2,0),r)，解得比荷eq\f(q,m)＝eq\f(\r(2)v0,BR)，選項A正確；帶電粒子在同一磁場中運動，軌跡圓弧對應的弦長相等，則偏轉角相等，所以只有從ab圓弧邊射出的帶電粒子的速度偏轉角為eq\f(π,2)，選項B錯誤，C正確；從Ob邊射出的帶電粒子的速度偏轉角φ滿意0≤φ≤eq\f(π,2)，則帶電粒子在磁場中的運動時間t滿意0≤t≤eq\f(T,4)＝eq\f(\r(2)πR,4v0)，選項D錯誤．答案：AC10．(多選)不計重力的負粒子能夠在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過．設產生勻強電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強磁場的磁感應強度為B，粒子帶電荷量為q，進入速度為v，以下說法正確的是()A．若同時增大U和B，其他條件不變，則粒子肯定能夠沿直線穿過B．若同時減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能沿直線穿過C．若粒子向下偏，且能夠飛出極板間，則粒子動能肯定減小D．若粒子向下偏，且能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變解析：粒子能夠直線穿過，則有qeq\f(U,d)＝qvB，即v＝eq\f(U,Bd)，若U、B增大的倍數不同，粒子不能沿直線穿過，A錯誤；同理若d減小幾倍，v增大幾倍，粒子仍能沿直線穿過，B正確；粒子向下偏，電場力做負功，又W洛＝0，所以ΔEk＜0，C正確，D錯誤．答案：BC11.如圖所示，質量m＝0.1g的小球，帶有q＝5×10－4C的正電荷，套在一根與水平方向成θ＝37°的絕緣桿上，小球可以沿桿滑動，與桿間的動摩擦因數為μ＝0.4，這個裝置放在磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，求小球無初速度釋放后沿桿下滑的最大加速度和最大速度．解析：起先階段小球速度小，洛倫茲力較小，桿對球的支持力垂直于桿向上，且漸漸減小．當速度達到某值后，支持力FN為零，桿對球的摩擦力也減為零，此時球的加速度最大，依據牛頓其次定律：mamax＝mg