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2019-2020年人教版高中物理选修3-1第3章第5节运动电荷在磁场中受到的力(教案)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分在每小题给出的四个选项中.1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是 A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F,但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B2.有关洛伦兹力和安培力的描述,下列说法中正确的是 A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功3.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是 A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向4.如图所示是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出.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轴正方向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5.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是 A.若撤去磁场,P可能做匀加速直线运动B.若撤去电场,P一定做匀加速直线运动C.若给P一初速度,P可能做匀速直线运动6.如图所示,一导电金属板置于匀强磁场中,当电流方向向上时,金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是 A.左侧电子较多,左侧电势较高B.左侧电子较多,右侧电势较高C.右侧电子较多,左侧电势较高D.右侧电子较多,右侧电势较高7.5.关于安培力和洛伦兹力,下面说法中正确的是 A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功8.以下四个图是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动方向v和磁场对负电荷洛伦兹力F的相互关系图,这四个图中画得正确的是B、v、F两两垂直
二、非选择题(本大题共2小题,每题10分,共20分)9.如图2所示,匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子的速率为v,带电荷量为q,求各带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向.10.一个质量m=
0.1g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷量,放置在倾角α=30°的光滑斜面上绝缘,斜面固定且置于B=
0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面g取10m/s2.求1小滑块带何种电荷?2小滑块离开斜面时的瞬时速度多大?3该斜面长度至少多长?参考答案
1、B;
2、B;
3、B;
4、B;
5、C;
6、B;
7、BD;
8、ABC;
9、【答案】 1qvB,方向与v垂直斜向上2qvB,方向与v垂直斜向上304qvB,方向垂直纸面向里
10、【答案】 1负电荷
23.5m/s
31.2m【解析】 1小滑块沿斜面下滑的过程中,受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F作用,如右图所示,若要使小滑块离开斜面,则洛伦兹力F应垂直斜面向上,据左手定则可知,小滑块应带负电荷.2小滑块沿斜面下滑的过程中,垂直于斜面的加速度为零时,由平衡条件得F+FN=mgcosα,当支持力FN=0时,小滑块脱离斜面.设此时小滑块速度为vmax,则此时小滑块所受洛伦兹力F=qvmaxB,所以vmax==m/s≈
3.5m/s3设该斜面长度至少为l,则临界情况为刚滑到斜面底端时离开斜面.因为下滑过程中只有重力做功,由动能定理得mglsinα=mv-0所以斜面长至少为l==m≈
1.2m。