1.3洛伦兹力 同步作业(解析版)高中物理粤教版(2019)选择性必修第二册
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1、 1.3洛伦兹力A组基础达标1(2021届绵阳第二次诊断)关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是()A运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用B通电导线在磁场中一定受到安培力作用C洛伦兹力一定对运动电荷不做功D安培力一定对通电导线不做功【答案】C【解析】运动电荷在磁场中运动,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用, A错误;通电导线在磁场中,若电流方向与磁场方向平行,则不受安培力作用, B错误;由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向,根据功的定义可知,洛伦兹力对运动电荷不做功, C正确;安培力方向与通电导线垂直,可以对通电导线做功,从而把电能转化为机械能, D错误2如图所示,美国物理学家安
2、德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖云雾室中磁场方向可能是()A垂直纸面向外B垂直纸面向里C沿纸面向上 D沿纸面向下【答案】B【解析】由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里, B正确3如图所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该()A使B的数值增大B使磁场以速率v向上移动C使磁场以速率v向右移动D使磁场以速率v向左移动【答案】D【解析】为使小球对平面无压力,则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力,磁场不动而只增大
3、B,由F洛qvB知静止电荷在磁场里不受洛伦兹力,A错误磁场向上移动相当于电荷向下运动,受洛伦兹力向右,不可能平衡重力磁场以v向右移动,等同于电荷以速率v向左运动,此时洛伦兹力向下,也不可能平衡重力,故B、C错误;磁场以v向左移动,等同于电荷以速率v向右运动,此时洛伦兹力向上;当qvBmg时,带电体对绝缘水平面无压力,即v, D正确4(2020年汕尾期末)如图所示,质量为m、带电荷量为q的物块,在垂直纸面向外方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑,已知物块与墙壁间的动摩擦因数为,下列说法正确的是()A物块不受磁场力B尽管物块受到磁场力作用,但磁场力不做功,系统机械能守恒
4、C物块下滑的最大速度为D物块下滑的加速度为重力加速度g【答案】C【解析】物块带正电,因为物块的速度方向与磁场方向垂直,所以物块受磁场力,A错误;物块受洛伦兹力、重力、墙壁的支持力及摩擦力,洛伦兹力和支持力不做功,摩擦力对物块要做功,所以物块的机械能不守恒,B错误;物块受到的洛伦兹力方向水平向左,开始阶段,随着速度增大,洛伦兹力增大,物块对墙壁的压力增大,摩擦力随之增大,合力减小,加速度减小,当合力为零时,开始做匀速运动,速度达到最大,设最大速度为vm,则竖直方向有mgf,水平方向有NqvmB,结合fN,联立解得vm,C正确;根据牛顿第二定律得mgfma,又fqvB,解得加速度为agg,D错误5
5、(多选)如图所示,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是()AGa最大BGb最大CGc最大DGb最小【答案】CD【解析】由于a静止,GaqE,电场力方向向上,带负电荷;由左手定则,b受洛伦兹力竖直向下,GbqvbBqE;由左手定则,c受洛伦兹力竖直向上,GcqEqvcB由此可知GbGaGc,故C、D正确6(多选)如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度,使其由
6、静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况可能是()A始终做匀速运动B先做减速运动,最后静止于杆上C先做加速运动,最后做匀速运动D先做减速运动,最后做匀速运动【答案】ABD【解析】带电滑环向右运动时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出,因而洛伦兹力与滑环重力可出现三种不同的关系:(1)当开始时洛伦兹力等于重力,滑环做匀速运动;(2)当开始时洛伦兹力小于重力,滑环将做减速运动,最后停在杆上;(3)当开始时洛伦兹力大于重力,滑环所受的洛伦兹力随速度减小而减小,滑环与杆之间的挤压力将逐渐减小,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7(
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