1、【金版教程】2016 年高中物理 3.5 运动电荷在磁场中受到的力课时精炼 新人教版选修 3-11. 2014福州期末在以下关于电荷、通电导线在电场或磁场中受力的说法中，正确的是( )A. 把通电导线放在磁场中，通电导线一定会受到磁场力的作用B. 把电荷放在电场中，电荷一定受到静电力的作用C. 把电荷放在磁场中，电荷一定受到磁场力的作用D. 电荷在磁场中运动，电荷一定受到磁场力的作用答案：B解析：通电导线中电流方向与磁场方向平行时，导线不受磁场力作用，但电荷在电场中，一定会受静电力作用，选项 A 错误，B 正确；静止的电荷在磁场中不受磁场力作用，运动电荷速度方向与磁场方向平行时，也不受磁场力作
2、用，选项 C、D 错误。2. 2014桂林高二检测(多选)如图为一“滤速器”装置的示意图。 a、 b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、 b 两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在 a、 b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线 OO运动，由 O射出，不计重力作用。可能达到上述目的的办法是( )A. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向里B. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面向里C. 使 a 板电势高于 b 板，磁场方向垂直纸面向外D. 使 a 板电势低于 b 板，磁场方向垂直纸面
3、向外答案：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。3. 如图所示，一个带正电 q 的带电体处于垂直于纸面向里的匀强磁场 B 中，带电体的质量为 m，为了使它对水平的绝缘面恰好没有正压力，则应该( )A. 将磁感应强度 B 的值增大B. 使磁场以速率 v 向上运动mgqBC. 使磁场以速率 v 向右运动mgqBD. 使磁场以速率 v 向左运动mgqB答案：D解析：由于带电体对水平绝缘面恰好没有正压
4、力，则物体受重力与洛伦兹力的作用，两者等大反向，再由左手定则判断可知此带电体必相对磁场向右运动，由平衡条件有Bqv mg， v ，故正确答案为 D。mgBq4. 2015台州高二检测初速度为 v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )A. 电子将向右偏转，速率不变B. 电子将向左偏转，速率改变C. 电子将向左偏转，速率不变D. 电子将向右偏转，速率改变答案：A解析：电子处于直导线右侧向里的磁场中，则由左手定则可知电子向右偏、洛伦兹力始终与速度垂直，则 A 正确。5. 如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀
5、强磁场，一束粒子流以速度 v 水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于此电场场强大小和方向的说法中，正确的是( )A. 大小为 B/v，粒子带正电时，方向向上B. 大小为 B/v，粒子带负电时，方向向上C. 大小为 Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D. 大小为 Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关答案：D解析：当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时，粒子流匀速直线通过该区域，有qvB qE，所以 E Bv。假设粒子带正电，则受向下的洛伦兹力，电场方向应该向上。粒子带负电时，电场方向仍应向上。故正确答案为 D。6. (多选)在方向如图所示的匀强
6、电场(场强为 E)和匀强磁场(磁感应强度为 B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度 v0射入场区，设电子射出场区时的速度为 v，则( )A. 若 v0 E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度 v v0B. 若 v0 E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度 v v0C. 若 v0vN，同理，电场中的小球不能到达轨道的另一端。故 A 错，B、D 对。整个过程的平均速度 M N，所以时间v vtMtN，C 错。8. 2015太原高二检测(多选)如图所示，用丝线吊着一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两
7、次经过O 点时( )A. 小球的动能相同B. 丝线所受的拉力相同C. 小球所受的洛伦兹力相同D. 小球的向心加速度相同答案：AD解析：两次通过 O 点， v 方向不同，则 F 洛 不同，C 错误；且 F 洛 不做功，则 A、D 正确；B 项小球所需向心力 F m 相同，因两次 F 洛 方向不同，所以拉力不同，故 B 不对。v2r9. 2015杭州高二检测如图所示，在真空中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的关系，正确的是( )A. Ga最
8、大 B. Gb最大C. Gc最大 D. Gc最小答案：C解析：因带电油滴 a 静止，故 a 不受洛伦兹力作用，只受重力和静电力作用；根据平衡条件可知油滴一定带负电，设油滴带电荷量为 q，则 Ga qE 带电油滴 b 除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向下的洛伦兹力 Fb，因做匀速运动，故根据平衡条件可得 Gb qE Fb带电油滴 c 除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向上的洛伦兹力 Fc，因做匀速运动，故根据平衡条件可得 Gc qE Fc 比较式可以看出 Gc Ga Gb，选项 C 正确。10. 2014淄博期末质量为 m、带电量为 q 的小球，从倾角为 的光滑绝缘斜面上由
9、静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为 B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是( )A. 小球带负电B. 小球在斜面上运动时做匀加速直线运动C. 小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D. 在小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgsinBq答案：B解析：小球在斜面上运动时受力如图所示，由左手定则可判定小球带正电，选项 A 错误；小球运动时受的合力为 mgsin ，故小球做匀加速直线运动，选项 B 正确，C 错误；当小球对斜面压力为零时， mgcos Bqv，则 v ，选项 D 错误。mgc
10、osBq11. 2014贵阳高二检测如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。 K 为电子枪，由枪中沿 KA 方向射出的电子，速度大小不一。当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔 S。设产生匀强电场的平行板间的电压为 300 V，间距为 5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为 0.06 T，问：(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外？(2)速度为多大的电子才能通过小孔 S?答案：(1)磁场方向垂直纸面向里(2)1105 m/s解析：(1)由题图可知，平行板产生的电场强度 E 方向向下。带负电的电子受到的静电力 FE eE，方向向上
11、。若没有磁场，电子束将向上偏转，为了使电子能够穿过小孔 S，所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的，根据左手定则分析得出， B 的方向垂直于纸面向里。(2)能够通过小孔的电子，其速率满足 evB eE，解得： v 。又因为 E ，EB Ud所以 v m/s110 5 m/s。UBd 3000.060.05即只有速率为 1105 m/s 的电子才可以通过小孔 S。12. 一个质量为 m0.1 g 的小滑块，带有 q510 4 C 的电荷量，放置在倾角 30的光滑斜面上(绝缘)，斜面置于 B0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑
12、块滑至某一位置时要离开斜面。求：(取 g10 m/s 2)(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？答案：(1)带负电 (2)3.46 m/s (3)1.2 m解析：(1)小滑块沿斜面下滑的过程中，受重力 mg、斜面支持力 N 和洛伦兹力 F。若要小滑块离开斜面，洛伦兹力 F 方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷。(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有 qvB N mgcos 0，当 N0 时，小滑块开始脱离斜面，所以 v m/s2 m/s3.46 m/s。mgcosBq 0.110 310320.5510 4 3(3)方法一：下滑过程中，只有重力做功，由动能定理有：mgssin mv2，12斜面的长度至少应是s m1.2 m。v22gsin 23 22100.5方法二：下滑过程中，小滑块做初速度为零的匀加速直线运动，对小滑块：由牛顿第二定律得： mgsin ma，由运动学公式得： v22 as。解得 s 1.2 m。v22gsin
