2019高考物理一轮复习第九章磁场第67讲磁场对带电物体的作用力加练半小时教科版

第67讲磁场对带电物体的作用力[方法点拨]　洛伦兹力大小与速度大小有关，物体做变速率运动时，洛伦兹力大小相应变化，从而引起物体受力变化．1．多选2018·黑龙江齐齐哈尔模拟如图1所示，质量为m、带电荷量为＋q的三个相同的带电小球A、B、C，从同一高度以初速度v0水平抛出，B球处于竖直向下的匀强磁场中，C球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为tA、tB、tC，落地时的速度大小分别为vA、vB、vC，则以下判断正确的是　　图1A．tA＝tB＝tCB．tBtA＝tCC．vC＝vAvBD．vA＝vBvC2．多选2018·甘肃天水一中学段考试如图2所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为＋q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中　　图2A．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C．两滑块在斜面上运动的位移大小相同D．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等3．多选2017·河北衡水中学高三下期中如图3所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放内壁光滑、底部有带电小球的试管；试管在水平向右的拉力F作用下向右匀速运动，拉力与试管壁始终垂直，带电小球能从试管口处飞出，关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是　　图3A．小球带正电，且轨迹为抛物线B．洛伦兹力对小球做正功C．小球相对试管做变加速直线运动D．维持试管匀速运动的拉力F应随时间均匀增大4．多选2017·山西运城期末绝缘光滑斜面与水平面成α角，质量为m、带电荷量为－qq0的小球从斜面上的h高度处释放，初速度为v0v

00、方向与斜面底边MN平行，如图4所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行于斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN.则下列判断正确的是　　图4A．小球在斜面做变加速曲线运动B．小球到达底边MN的时间C．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤D．匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤图55．多选2017·哈尔滨师大等三校联合模拟如图5所示，竖直边界MN右侧存在水平方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，带电的小球从a点进入右侧复合场区域后恰做直线运动，则以下说法正确的是　　A．电场方向水平向右B．小球一定带正电C．小球在复合场区域内做匀速直线运动D．小球在复合场区域内运动过程中，重力势能的变化量与电势能的变化量相同6．多选2017·河南洛阳第二次统考如图6甲所示，一带电物块无初速度地放在传送带的底端，传送带以恒定的速率顺时针转动，装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至传送带顶端F的过程中，其v－t图像如图乙所示，若物块全程运动的时间为

4.5s，则下列判断正确的是　　图6A．该物块带负电B．传送带的传送速度大小可能大于1m/sC．若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移D．在2～

4.5s内，物块与传送带间仍可能有相对运动答案精析1．AD　[根据题意可知A球只有重力做功，竖直方向上做自由落体运动；B球除重力之外还受到洛伦兹力作用，但B受的洛伦兹力总是水平方向的，不影响竖直方向的分运动，所以竖直方向也做自由落体运动，但洛伦兹力不做功，也只有重力做功；C球除重力做功外，还受到垂直纸面里的电场力作用，竖直方向做自由落体运动，而且电场力对其做正功．所以三个球竖直方向都做自由落体运动，下落的高度又相同，故下落时间相同，则有tA＝tB＝tC，故A正确，B错误；根据动能定理可知A、B两球合力做的功相等，初速度又相同，所以末速度大小相等，而C球合外力做的功比A、B两球合外力做的功大，而初速度与A、B球的初速度相等，故C球的末速度比A、B两球的末速度大，即vA＝vBvC，故C错误，D正确．]2．AD　[小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力垂直斜面方向的分力平衡，故mgcosθ＝qvmB，解得vm＝，所以斜面倾角越小，飞离斜面瞬间的速度越大，故甲滑块飞离斜面瞬间的速率较大，故A正确；小滑块在斜面上运动的加速度恒定不变，由受力分析和牛顿第二定律可知加速度a＝gsinθ，所以甲的加速度小于乙的加速度，因为甲的最大速度大于乙的最大速度，由vm＝at得，甲的运动时间大于乙的运动时间，故B错误；由A、B的分析和x＝得，甲的位移大于乙的位移，故C错误；重力的平均功率P＝mg竖直＝mg·sinθ＝，因sin30°＝cos60°，故重力的平均功率一定相等，故D正确．]3．AD　[洛伦兹力总是与速度方向垂直，不做功，故B错误；小球能从试管口处飞出，说明小球受到指向试管口的洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电．设试管运动速度为v1，小球垂直于试管向右的分运动是匀速直线运动．小球沿试管方向受到洛伦兹力的分力F1＝qv1B，q、v

1、B均不变，F1不变，则小球相对试管做匀加速直线运动，与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，故A正确，C错误；设小球沿试管方向的分速度大小为v2，则小球受到垂直试管向左的洛伦兹力的分力F2＝qv2B，v2均匀增大，则F2均匀增大，而拉力F的大小等于F2的大小，则F均匀增大，故D正确．]4．BD　[小球在斜面上运动时，一定受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的洛伦兹力，可能受到垂直斜面向上的弹力；小球能够沿斜面到达底边MN，说明垂直斜面方向的合力为0，洛伦兹力不大于重力垂直斜面的分力．小球受的合力是重力沿斜面向下的分力，因此小球受的合力恒定，故小球做匀变速曲线运动，故A错误；小球做类平抛运动，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，则小球的加速度a＝gsinα，再由运动学公式可得＝at2，所以小球到达底边MN的时间t＝，故B正确；小球垂直磁场的方向的速度不变，故洛伦兹力F＝qv0B，不大于重力垂直于斜面向下的分力mgcosθ；也就是0≤B≤，故C错误，D正确．]5．BC　

6.BD。