人教版高中物理选修(1-1)2.4《磁场对运动电荷的作用》同步练习
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第二章 磁场
四、磁场对运动电荷的作用
课时训练10 磁场对运动电荷的作用
1.关于洛伦兹力的做功情况,正确的是( )
A.洛伦兹力可能做正功 B.洛伦兹力一定做功
C.洛伦兹力可能做负功 D.洛伦兹力一定不做功
答案:D
解析:因为洛伦兹力总与电荷运动方向垂直,所以只改变速度方向,而不改变速度大小,因此洛伦兹力永不做功.
2.关于洛伦兹力方向的判定,以下说法正确的是( )
A.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷定向运动方向相同
B.用左手定则判定洛伦兹力方向时,“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同
C.正电荷在磁场中受洛伦兹力的方向即是该处磁场方向
D.若将在磁场中的运动电荷+q换为-q且速度方向反向,则洛伦兹力方向不变
答案:BD
解析:运用左手定则时,“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效电流方向,而不一定沿电荷定向运动方向,因为负电荷定向移动形成电流的方向与其运动方向反向.通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的关系可知:两者方向相互垂直,而不是相互平行.
3.在你身边,若有一束电子从上而下运动,在地磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 B.向西偏转
C.向北偏转 D.向南偏转
答案:B
解析:此题关键要弄清地磁场的方向,再用左手定则判定.因为地磁场方向由地磁北极指向地磁南极,所以由地理南极指向地理北极,即在我们身边地磁场的水平分量水平向北.因此当电子由上而下运动时,由左手定则可以判知,电子受洛伦兹力方向向西,故应向西偏转,选项B正确.
4.下列说法正确的是( )
A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛伦兹力作用
B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度
D.磁场力与电荷运动方向及磁场方向一定都垂直
答案:D
解析:运动电荷的受力不仅与B、q、v的数值有关,还与B和v的方向有关;当v与B平行时,
运动电荷受洛伦兹力为零,v与B垂直时受洛伦兹力最大,所以A、B项错;速度是矢量,洛伦兹力因为总与速度垂直,所以不改变其速度大小,但会改变速度方向,故C项错.
5.如图所示,没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点.为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场.
显像管原理示意图(俯视图)
(1)如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?
(2)如果要使电子束打在B点,磁场应该沿什么方向?
答案:(1)偏转磁场应该竖直向上,(2)偏转磁场应该竖直向下.
6.如图所示,如果在电子射线管上方平行于管轴放置一根载流导线,电流方向如图所示,电子射线将向什么方向偏转?电流反向后情况会如何?想一想为什么禁止将磁铁靠近正在播放节目的电视机?
答案:向下偏转 向上偏转 电视机显像是靠电子轰击荧光屏产生的,磁场将影响电子运动的轨迹,影响图像质量.
解析:首先据安培定则判定通电直导线在射线管处产生磁场的方向是垂直纸面向里,据左手定则可判断电子流受洛伦兹力向下(四指指电子运动的反方向).当电流反向后,磁场也反向,则受洛伦兹力反向,应由向下偏变为向上偏.
7.下图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向,请画出洛伦兹力方向.
答案:
解析:根据左手定则可以判定,甲图中洛伦兹力方向垂直纸面向外;乙图洛伦兹力方向向左;丙图洛伦兹力方向垂直速度方向斜向右下;丁图中洛伦兹力方向垂直纸面向里.
