2025年高考物理总复习考点培优磁场专题64磁场对运动电荷的作用.docxVIP

专题64磁场对运动电荷的作用

1．[2024·福建省永春一中期中考试]下图是带电粒子在匀强磁场中运动的四种情况，其中运动的带电粒子所受洛伦兹力为零的是()

答案：C

解析：假设粒子带正电，则根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向垂直于纸面向里，A错误；根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向向右，B错误；粒子运动方向与磁场方向平行，所受洛伦兹力为零，C正确；根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向向右，D错误．

2．[2024·浙江省温州十校联合体联考]极射线管及方向坐标如图所示．电子束从阴极射出，经过狭缝掠射到荧光屏上，显示出一条射线径迹，以下情况判断正确的是()

A．在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线将向上偏转

B．在阴极射线管中加一个方向向前的电场，射线将向上偏转

C．在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转

D．在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转

答案：C

解析：电子带负电，受电场力与电场线方向相反，如果加一个方向向上的电场，则电子受到的电场力方向向下，射线向下偏转；如果加一个方向向前的电场，电子受到的电场力方向向向后，射线向后偏转，A、B错误；在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向前的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向上，因此会向上偏转；在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向下的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向前，射线向前偏转，C正确，D错误．

3．[2024·黑龙江省牡丹江市期末考试]如图所示，带电粒子(不计重力)以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动．设粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为R，周期为T.如果仅减小粒子的入射速度v，下列说法正确的是()

A．T增大B．T减小

C．R增大D．R减小

答案：D

解析：带电粒子在匀强磁场中运动洛伦兹力提供向心力qvB＝mRω2＝mveq\f(2π,T)，T＝eq\f(2πm,qB)，所以周期与速度无关，A、B错误；带电粒子在匀强磁场中运动洛伦兹力提供向心力qvB＝meq\f(v2,R)，R＝eq\f(mv,qB)，速度减小，粒子的轨道半径变小，C错误，D正确．

4．如图所示，竖直放置的光滑绝缘斜面处于方向垂直竖直平面(纸面)向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一带电荷量为q(q0)的滑块自a点由静止沿斜面滑下，下降高度为h时到达b点，滑块恰好对斜面无压力．关于滑块自a点运动到b点的过程，下列说法正确的是(重力加速度为g)()

A．滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用

B．滑块在b点受到的洛伦兹力大小为qBeq\r(2gh)

C．洛伦兹力做正功

D．滑块的机械能增大

答案：B

解析：滑块自a点由静止沿斜面滑下，在a点不受洛伦兹力作用，A项错误；滑块自a点运动到b点的过程中，洛伦兹力不做功，支持力不做功，滑块机械能守恒mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gh)，故滑块在b点受到的洛伦兹力为F＝qBv＝qBeq\r(2gh)，B项正确，C、D项错误．

5．一长直细金属导线竖直放置，通以向上的恒定电流，一光滑绝缘管ab水平固定放置，两端恰好落在一以导线为圆心的圆上，俯视如图所示．半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以初速度v0向b端运动过程中，则下列说法正确的是()

A．小球在绝缘管中先加速后减速运动

B．洛伦兹力对小球先做正功再做负功

C．小球在管中点处受到的洛伦兹力为零

D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向始终向下

答案：C

解析：小球受重力、管的弹力和洛伦兹力均与运动方向垂直，各力均不做功，小球在运动方向不受力的作用，小球做匀速直线运动，A、B均错误；根据安培定则，磁感线是以导线上点为圆心沿逆时针方向的同心圆，当运动到ab中点，磁感线与速度平行，洛伦兹力为零，根据左手定则，可知a端到中点的过程中洛伦兹力方向向下，从中点到b端的过程中洛伦兹力方向向上，C正确，D错误．

6．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为L的通电导线，磁场方向垂直于导线．设单位长度导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为q，它们沿导线定向移动的平均速率为v.下列选项正确的是()

A．导线中的电流大小为nLqv

B．这段导线受到的安培力大小为nLqvB

C．沿导线方向电场的电场强度大小为vB

D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB

答案：B

解析：导线中的电流大小I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(nLq,t)＝eq\f(nvt