2018年高考物理一轮复习 专题41 洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动（练）（含解析）

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1、专题41洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动1．下面各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是：（）【答案】B【名师点睛】本题考查了判断洛伦兹力的方向，应用左手定则即可正确解题，解题时要注意带电粒子所带电荷的正负，注意产生洛兹力的条件．2．如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边的中点，则磁感应强度B的取值应为：（）A、B、C、D、【答案】B【解析】电子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：①,画出轨迹，如图所示

2、:结合几何关系，有：,,故②,联立①②解得：.故选B.【名师点睛】对于粒子在磁场中的匀速圆周运动问题，关键是画出轨迹，结合几何关系和牛顿第二定律分析，基础题目．3．匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是：（）vA．若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下B．若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下C．若粒子带负电，运动速率v一定减小D．若粒子带正电，运动速率v一定增大【答案】B【名师点睛】此题是对左手定则的考查；要知道判断带电粒子在磁场中的受力方向用左手定则，注意四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动方向的反方向，这是易错

3、点；洛伦兹力对带电粒子是不做功的.4．（多选）如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是：（）A．磁场B减小，油滴动能增加B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小【答案】ABD【名师点睛】考查重力的做功与动能、重力势能及机械能的变化关系，掌握洛伦兹力总是不做功的特点。5．如图所示，在虚线所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正离子偏转θ角．在同样宽度

4、范围内，若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场（磁场在图中未画出），使该离子穿过该区域，并使偏转角也为θ，（不计离子的重力）求：（1）匀强磁场的磁感应强度是多大？（2）离子穿过电场和磁场的时间之比是多大？【答案】【解析】（1）设粒子的质量m，电荷量q，场区宽度L，粒子在电场中做类平抛运动…①…②…③由①②③得：…④粒子在磁场中做匀速圆周运动…⑤…⑥由⑤⑥解得：…⑦由④⑦式解得：【名师点睛】本题是离子分别在电场中和磁场中运动的问题，要抓住研究方法的区别：磁场中画出轨迹是常用的方法，电场中运动的合成与分解是基本方法，两种方法不能混淆。1．图中a、b、c、

5、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是：（）A．向上B．向下C．向左D．向右【答案】B【解析】由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向，根据左手定则可知，洛伦兹力向下，B正确，ACD错误；故选B。【名师点睛】考查磁感应强度B的矢量合成法则

6、，会进行B的合成，从而确定磁场的大小与方向，首先要利用右手安培定则确定各电流在O点产生的磁场方向，通过矢量合成法则得到O点的磁场方向，用左手定则判定带电粒子所受洛伦兹力方向。2．如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为：（）A．B．2C．D．3【答案】D【名师点睛】本题的关键要知道电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，电子在磁场中做圆周运动的周期和半径

7、都相同，根据几何关系求解时间比。3．下图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是：（）A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴负方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向【答案】B【名师点睛】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断。4．（多选）如图所示，一电子从a点以速度v垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域，沿曲线ab运动，通过b

8、点离开磁场.已知电子质量为m，电量为e，磁场的磁感应强度为B，ab的弧长为s，则该电子在磁场中运动的时间为：（）A．t=d/vB．t=s/vC．D．【