2018-2019学年人教版选修3-1 第三章第五节 运动电荷在磁场中受到的力 作业
2018-2019学年人教版选修3-1   第三章第五节 运动电荷在磁场中受到的力  作业第5页

一、 选择题

1.B解析:洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直,所以洛伦兹力永不做功,不会改变粒子的动能,因此B正确.

2.B解析:本题考查判断洛伦兹力的方向,质子是氢原子核,带正电,地球表面地磁场方向由南向北.根据左手定则可判定,质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东,故正确答案为B.

3.AD解析:要使电子沿直线OO′运动,则电子在竖直方向所受电场力和洛伦兹力平衡,若a板电势高于b板,则电子所受电场力方向竖直向上,其所受洛伦兹力方向必向下,由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里,故A选项正确.同理可判断D选项正确.

4.A解析:带电粒子落下后,受重力、电场力、洛伦兹力的作用,洛伦兹力的方向跟运动方向垂直,不做功.重力做功都一样,但电场力做功有区别.若磁场方向向里,粒子落下后沿电场力方向移动的距离大,电场力做功多,故v1>v2.故答案A正确.

5.AD解析:带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直,对小球不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故两次经过O点时速度大小不变,动能相同,A正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反,由左手定则可知两次过O点时所受的洛伦兹力方向相反,绳的拉力大小也就不同,故B、C错;由a=可知向心加速度相同,D正确.

6.C解析:由左手定则知自由电子所受洛伦兹力方向向上,即自由电子向上偏,所以上表面电势比下表面低.

7. BC解析:不计电子的重力,电子受到向上的电场力qE和向下的洛伦兹力qv0B,当v0>,即qv0B>qE时,电子将向下偏,轨迹为Ⅱ,电场力做负功,洛伦兹力不做功,射出场区时,速度v<v0;当v0<时,电子向上偏,轨迹为Ⅰ,电场力做正功,射出场区时,速度v>v0,当v0=时,电子将沿直线水平向右飞出.故答案为B、C.

8.B解析:AB棒中自由电子随棒一起下落,有向下的速度,并受到向左的洛伦兹力,故自由电子往左端集中,因此A端带负电,B端带正电.A端受到向上静电力,B端受到向下静电力,B端先着地.

9.AC解析:(1)以a为研究对象,分析a的受力情况,a向左加速,受洛伦兹力方向向下,对b的压力增大(2)以a、b整体为研究对象,分析整体受的合外力,b对地面压力增大,b受的摩擦力增大,整体合外力减小,加速度减小;(3)再分析a、b对a的摩擦力是a的合外力,a的加速度减小,a的合外力减小,a、b间的摩擦力减小.

10. ABD解析:带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上,其大小与滑环初速度大小有关.由于滑环初速度的大小未具体给定,因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系:

(1)当洛伦兹力等于重力时,则滑环做匀速运动;

(2)当洛伦兹力小于重力时,滑环将做减速运动,最后停在杆上;

(3)当洛伦兹力开始时大于重力,滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小,滑环与杆之间挤压力将逐渐减小,因而滑环所受的摩擦力减小,当挤压力为零时,摩擦力为零,滑环做匀速运动.

二、计算题

11.0.63 m/s解析:血液中的运动电荷在洛伦兹力作用下偏转,在血管壁上聚集,在血管内形成一个电场,其方向与磁场方向垂直,运动电荷受的电场力与洛伦兹力平衡时,达到了一