1、1课时训练 6 洛伦兹力初探基础夯实1.下列属于洛伦兹力的是( )A.电荷间的相互作用力B.电场对电荷的作用力C.磁铁对小磁针的作用力D.磁场对运动电荷的作用力解析 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力 .答案 D2.关于洛伦兹力的方向,正确的说法是( )A.洛伦兹力的方向就是磁场中电荷运动的方向B.洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直,以后与电荷运动的方向成某一个小于90的角C.洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直D.洛伦兹力的方向可以与磁感应强度的方向不垂直解析 实验发现,洛伦兹力的方向可用左手定则来判断,即让磁场垂直穿过手心,四指指向正电荷运动的方向,大拇指所指的方向即为正电荷所受洛伦
2、兹力方向 .所以洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向垂直,与磁感应强度的方向垂直,即垂直于 v、 B 所决定的平面 .答案 C3.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,其受到的洛伦兹力的方向,下列表述正确的是( )A.与磁场方向相同 B.与运动方向相同C.与磁场方向垂直 D.与运动方向相反解析 带电粒子受到的洛伦兹力方向与运动方向、磁场方向是相互垂直的,因此,A、B、D 错,C 对 .答案 C4.一带电粒子在匀强磁场中沿磁感线方向运动,现将磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子受到的洛伦兹力( )A.增大两倍 B.增大一倍C.减小一半 D.仍然为零2解析 因为带电粒子在匀强磁场中的运动方向与磁场平行,所以
3、无论磁感应强度是多大,带电粒子所受的安培力都是零,选项 D 正确 .答案 D5.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.洛伦兹力对带电粒子永不做功解析 当运动电荷的运动方向与磁场方向平行时,所受洛伦兹力为零,因此运动电荷在磁感应强度不为零的地方,不一定受到洛伦兹力作用,A 错;当运动电荷在某处不受洛伦兹力作用时,有可能是因为运动电荷的运动方向与磁场方向平行,B 错;洛伦兹力的方向始终与带电粒子的运动方向垂直,不改变 v 的大小,
4、不做功,但可以改变 v 的方向,所以 C 错,D 对.答案 D6.汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子 .如图所示,把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间,可以观察到电子束偏转的方向是( )A.向上 B.向下C.向左 D.向右解析 电子束的运动方向是由负极流向正极,磁感线的方向是由左向右,根据左手定则可判断出,电子束向下偏转,B 正确 .答案 B7.以下说法正确的是( )A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C.某运动电荷在某处未受到洛伦兹力,该处的磁感应强度一定为零D.洛伦兹力可改变运动电荷的运动方向3解析 当电荷运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力,A
5、、B 错,当电荷运动方向与磁场垂直时,所受洛伦兹力最大 .其余情况介于 0 和最大值之间 .另外洛伦兹力不做功,所以洛伦兹力不改变速度大小,但改变速度方向 .答案 D8.带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场,若只考虑洛伦兹力,则粒子的( )A.动能不变B.质量与速度乘积不变C.速度不变D.加速度不变解析 带电粒子只受洛伦兹力做匀速圆周运动,速度大小不变,方向时刻改变,故 A 正确,B、C、D 错 .答案 A9.带电粒子以一定初速度射入某一匀强磁场中,若不计重力,则其运动状态是( )A.一定做匀速圆周运动B.可能做匀速圆周运动C.一定做匀速直线运动D.可能做匀加速直线运动解析 带电粒子若平行磁场进
6、入,则不受洛伦兹力,在磁场中做匀速直线运动 .若垂直进入磁场中,则做匀速圆周运动 .若以某一夹角进入磁场,则运动轨迹为一螺旋 .答案 B10.地球有一个较强的磁场,由于地磁场的作用,可以使从太阳发出的高能粒子流在射向地面时发生偏转,因此起到保护地球上的生命免受高能粒子流伤害的作用 .已知地球赤道上空地磁场的磁感线方向是由南向北的,从太阳喷射出的质子(带正电)垂直于地面射向赤道,在地磁场的作用下,这些质子将向哪个方向偏转? ( )A.向东B.向南C.向西D.向北解析 地球表面地磁场方向由南向北,质子是氢原子核,带正电 .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,选项 A
7、 正确 .4答案 A11.(多选)如图所示,带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动,它向左或向右运动通过最低点时( )A.速度大小相同B.加速度相同C.所受洛伦兹力相同D.轨道给它的弹力相同解析 由于洛伦兹力不做功,所以过最低点时的速度大小相同,加速度相同;又因为向左运动或向右运动过最低点时洛伦兹力的方向相反,所以对轨道的弹力不同 .答案 AB12.在以下几幅图中,洛伦兹力的方向判断不正确的是 ( )解析 当运动电荷的运动方向与磁场方向平行时,所受洛伦兹力为零,C 错 .答案 C13.在北半球,地磁场磁感应强度的一个分量竖直向下(以“ ”表示) .如果你家中电视机显像管的
8、位置恰好处于南北方向,那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪个方向偏转?( )A.不偏转 B.向东C.向西 D.无法判断5解析 用左手定则判断,B 对 .答案 B14.下图为磁流体发电机示意图,若飞入的等离子体均为一价离子,则打在下极板的是 离子 . 解析 根据左手定则可以判断出正电荷向下偏转,负电荷向上偏转,所以打在下极板的是带正电的粒子 .答案 正15.如图所示,各带电粒子均以速度 v 射入匀强磁场,其中图 C 中 v 的方向垂直纸面向里,图D 中 v 的方向垂直纸面向外,试分别指出各带电粒子所受洛伦兹力的方向 .解析 用左手定则判断 .答案 A 图:向上;B 图:垂直纸面向里;C
9、 图:向右;D 图:向下.16.有一束粒子,其中有带正电的、带负电的还有不带电的,如何区分开它们?解析 要把带正电的、带负电的、不带电的粒子分开,可利用带电粒子在磁场中的偏转将它们分开,即在垂直于粒子运动方向加上一匀强磁场,则正、负粒子会朝相反方向偏转,不偏转的是不带电的粒子 .如图所示:答案 在垂直于粒子运动的方向加上一个匀强磁场 .能力提升17.电子通过磁场时会发生偏转,这是因为受到( )A.库仑力的作用B.万有引力的作用6C.洛伦兹力的作用D.安培力的作用解析 磁场对运动电荷的作用力,叫洛伦兹力,洛伦兹力的方向始终与电子的运动方向垂直,使电子的运动方向发生偏转,所以 C 正确 .答案 C18.下列是表示磁场 B,正电荷运动方向 v 和磁场对电荷作用力 F 洛 的相互关系图,这四个图中,画得正确的图是(其中 B、 F 洛 、 v 两两垂直)( )解析 用左手定则判断 .答案 D19.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 .(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)偏转磁场应该垂直纸面向外(2)偏转磁场应该垂直纸面向里
