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課時(shí)分層作業(yè)(六) 洛倫茲力初探 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] (15分鐘　50分) 一、選擇題(本題共6小題，每小題7分) 1．帶電荷量為＋q的粒子，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面的說(shuō)法中正確的是(　　) A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B．如果把＋q改為－q，速度反向且大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變 C．只要帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，它一定受到洛倫茲力作用 D．帶電粒子受到洛倫茲力越小，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小 B　[影響洛倫茲力大小的因素有電荷量、速度大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向關(guān)系，A錯(cuò)誤；由左手定則可知，洛倫茲力方向不變，速度、電荷量大小不變，則洛倫茲力大小也不變，B正確；當(dāng)磁場(chǎng)方向與運(yùn)動(dòng)方向平行時(shí)，F(xiàn)＝0，C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與洛倫茲力的大小無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．] 2．帶電粒子以一定的速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，(不計(jì)粒子的重力)帶電粒子在磁場(chǎng)中將做(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082032】 A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng) C．勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．無(wú)法確定 C　[帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中僅受洛倫茲力，洛倫茲力始終與速度方向垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小，因而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確．] 3．如圖166所示，一束帶電粒子沿著通有電流的螺線管的軸線射入管內(nèi)，則粒子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(　　) 圖166 A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng) C．勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．因不知電流方向，無(wú)法判斷 A　[螺線管內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與軸線平行．帶電粒子沿軸線射入，速度與磁場(chǎng)平行，不受洛倫茲力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．] 4．關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．帶電粒子沿電場(chǎng)線射入電場(chǎng)，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子一定做正功，粒子動(dòng)能增加 B．帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向射入電場(chǎng)，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子不做功，粒子動(dòng)能不變 C．帶電粒子沿磁感線方向射入磁場(chǎng)，洛倫茲力對(duì)帶電粒子一定做正功，粒子動(dòng)能增加 D．不管帶電粒子怎樣射入磁場(chǎng)，洛倫茲力對(duì)帶電粒子都不做功，粒子動(dòng)能都不變 D　[帶電粒子沿電場(chǎng)線射入電場(chǎng)，因粒子電性未知，故電場(chǎng)力可能做正功，也可能做負(fù)功，粒子動(dòng)能變化也不確定；粒子垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng)，粒子在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，粒子動(dòng)能增加；帶電粒子射入磁場(chǎng)，由于洛倫茲力始終與速度垂直不做功，粒子動(dòng)能不變．所以D正確．] 5．在以下幾幅圖中，洛倫茲力的方向判斷正確的是(　　) B　[根據(jù)左手定則可判斷A中的粒子所受洛倫茲力的方向豎直向下，B中粒子所受洛倫茲力的方向豎直向上，C中粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向一致，不受洛倫茲力的作用，D中粒子所受洛倫茲力的方向垂直于紙面向外．] 6．湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子．如圖167所示，把電子射線管(陰極射線管)放在蹄形磁鐵的兩極之間，可以觀察到電子束偏轉(zhuǎn)的方向是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082033】 圖167 A．向上　　　　 B．向下 C．向左 D．向右 B　[根據(jù)左手定則可判斷電子所受洛倫茲力的方向向下．] 二、非選擇題(8分) 7．如圖168所示，一個(gè)帶正電的粒子以速度v1在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的洛倫茲力F洛1的方向指向z軸負(fù)方向，如果此粒子以速度v2沿z軸正向運(yùn)動(dòng)，則粒子所受洛倫茲力F洛2的方向指向x軸正向，由此可知B的方向________． 圖168 [答案]　指向y軸負(fù)方向 [能力提升練] (25分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題，每小題7分) 1．如果運(yùn)動(dòng)電荷除磁場(chǎng)力外不受其他任何力的作用，則帶電粒子在磁場(chǎng)中做下列運(yùn)動(dòng)可能成立的是(　　) A．做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．做變加速直線運(yùn)動(dòng) D．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) A　[當(dāng)v∥B時(shí)，f＝0，故運(yùn)動(dòng)電荷不受洛倫茲力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)v與B不平行時(shí)，f≠0且f與v恒垂直，即f只改變v的方向，故運(yùn)動(dòng)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．] 2．(多選)來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將 (　　) A．豎直向下沿直線射向地面 B．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)向東偏轉(zhuǎn) C．做曲線運(yùn)動(dòng) D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)，稍向北偏轉(zhuǎn) BC　[地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子帶正電，由左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過(guò)程中所受洛倫茲力方向向東，將偏東做曲線運(yùn)動(dòng)．] 3．(多選)如圖169所示是一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出．若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡往下偏，則(　　) 圖169 A．導(dǎo)線中的電流由A流向B B．導(dǎo)線中的電流由B流向A C．若要使電子管的徑跡往上偏，可以通過(guò)改變AB中電流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn) D．電子束的徑跡與AB中的電流方向無(wú)關(guān) BC　[因?yàn)锳B中通有電流，所以陰極射線管中會(huì)有磁場(chǎng)．電子是因?yàn)樵诖艌?chǎng)中受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的．由左手定則可知，陰極射線管中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，又根據(jù)安培定則可知，AB中的電流方向應(yīng)是由B流向A，B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)AB中的電流方向由A流向B，則AB上方的磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蛲?，電子所受洛倫茲力變?yōu)橄蛏?，電子束的徑跡會(huì)變?yōu)橄蛏掀D(zhuǎn)，由以上可見(jiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡與AB中的電流方向有關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤．] 4．如圖1610所示，一帶負(fù)電的粒子從上向下射入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)并存的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若使該粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)(不計(jì)重力)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082034】 圖1610 A．與磁場(chǎng)方向平行且向里 B．與磁場(chǎng)方向平行且向外 C．與磁場(chǎng)方向垂直且向左 D．與磁場(chǎng)方向垂直且向右 C　[由左手定則可知，此粒子所受洛倫茲力方向水平向左，要使粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，粒子所受電場(chǎng)力應(yīng)向右，由于粒子帶負(fù)電，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向與磁場(chǎng)方向垂直且向左．] 二、非選擇題(本題共2小題，共22分) 5．(8分)如圖1611所示為磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，若飛入的等離子體均為一價(jià)離子，則打在下極板的是什么性質(zhì)的離子？ 圖1611 [解析]　由左手定則可以判斷正電荷向下偏轉(zhuǎn)，負(fù)電荷向上偏轉(zhuǎn)，所以打在下極板的是帶正電離子． [答案]　正電離子 6．(14分)如圖1612為電視機(jī)顯像管原理示意圖，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)．為使電子束偏轉(zhuǎn)，在管頸區(qū)域加有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：71082035】 圖1612 (1)電子束在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)沿什么方向？ (2)電子束打在圖中的B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)沿什么方向？ (3)如果要使電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱應(yīng)該怎樣變化？ [解析]　(1)由左手定則可判斷出偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)垂直紙面向外． (2)由左手定則可判斷出偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)垂直紙面向里． (3)如果要使電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，應(yīng)逐漸增大電子受到的洛倫茲力．因帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)的區(qū)域越強(qiáng)，其偏轉(zhuǎn)程度越大，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)逐漸增大． [答案]　見(jiàn)解析