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    1.2 《磁场对运动电荷的作用力》分层练习(含解析)-人教版高中物理选修二

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    人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力优秀同步训练题

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    这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力优秀同步训练题,文件包含12《磁场对运动电荷的作用力》分层练习原卷版-人教版高中物理选修二docx、12《磁场对运动电荷的作用力》分层练习解析版-人教版高中物理选修二docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共16页, 欢迎下载使用。
    洛伦兹力的方向
    1[多选]一带电粒子(重力不计,图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中,下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是( )
    2.在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方放置一根通有如图所示电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则电子将( )
    A.向上偏转 B.向下偏转
    C.向纸里偏转D.向纸外偏转
    3.运动电荷在磁场中发生偏转,说明磁场对运动电荷有力的作用。将阴极射线管的两极与高压电源连接后,加上如图所示的磁场,可观察到从负极向右射出的高速电子流(电子带负电)的偏转情况是( )
    A.平行纸面向上偏转
    B.平行纸面向下偏转
    C.垂直纸面向里偏转
    D.垂直纸面向外偏转
    洛伦兹力的大小
    4.如图所示,一个带正电荷q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )
    A.使B的数值增大
    B.使磁场以速率v=eq \f(mg,qB)向上移动
    C.使磁场以速率v=eq \f(mg,qB)向右移动
    D.使磁场以速率v=eq \f(mg,qB)向左移动
    5.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
    A.滑块受到的摩擦力不变
    B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关
    C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
    D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
    洛伦兹力的实际应用
    6.[多选]如图所示为一“速度选择器”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,磁场方向垂直纸面向外
    7.[多选]目前世界上一种新型发电机叫磁流体发电机,它的发电原理如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板P、Q,这时金属板上就聚集了电荷。下列说法正确的是( )
    A.P板带正电
    B.有电流从b经用电器流向a
    C.金属板P、Q间的电场方向向上
    D.等离子体发生偏转的原因是粒子所受洛伦兹力大于所受电场力
    8.(多选)下列说法中正确的是( )
    A.运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场
    B.运动电荷受到的洛伦兹力方向既与其运动方向垂直,又与磁感线方向垂直
    C.带电荷量为q的电荷,在磁场中运动速度大小不变,则所受洛伦兹力大小一定不变
    D.洛伦兹力对运动电荷不做功
    9.关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确的是( )
    A.电荷放入静电场中一定会受静电力,静电力的方向与该处电场强度的方向相同
    B.通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力的方向与该处磁场方向垂直
    C.电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力,洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直
    D.当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大,方向与磁场方向垂直
    10.高大建筑上都有一竖立的避雷针,用以把聚集在云层中的电荷导入大地。在赤道某地两建筑上空,有一团带负电荷的乌云经过其正上方时,发生放电现象,如图所示,则此过程中地磁场对避雷针的作用力的方向是( )
    A.向东 B.向南
    C.向西 D.向北
    11.图中a、b、c、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。一带正电荷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
    12.显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是( )
    13.如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆MN,与水平面夹角为37°,固定在竖直平面内,垂直于纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间,杆与B垂直,质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直于杆向下的压力作用,压力大小为0.4mg,已知小环的电荷量为q,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。
    (1)小环带什么电?
    (2)小环滑到P处时的速度多大?
    (3)小环滑到距离P多远处,环与杆之间没有正压力?
    14.(2021·福建·高考真题)一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场,其中电场的方向与金属板垂直,磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里,如图所示。一质子()以速度自O点沿中轴线射入,恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入,能够做匀速直线运动的是( )(所有粒子均不考虑重力的影响)
    A.以速度的射入的正电子
    B.以速度射入的电子
    C.以速度射入的核
    D.以速度射入的a粒子
    15.(2021·天津·高考真题)霍尔元件是一种重要的磁传感器,可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c,以长方体三边为坐标轴建立坐标系,如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子,空穴可看作带正电荷的自由移动粒子,单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿方向的恒定电流后,某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,沿方向,于是在z方向上很快建立稳定电场,称其为霍尔电场,已知电场强度大小为E,沿方向。
    (1)判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向;
    (2)若自由电子定向移动在沿方向上形成的电流为,求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小;
    (3)霍尔电场建立后,自由电子与空穴在z方向定向移动的速率分别为、,求时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数,并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。

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