第2节 洛伦兹力 (分值:100分) 选择题1~9题,每小题8分,共72分。 对点题组练 题组一 洛伦兹力的方向 1.1820年,奥斯特意外地发现了电流的磁效应,从此举世闻名。一通电直导线水平放置并通以如图所示方向的电流。当带正电的粒子在导线的正下方的运动速度方向与电流方向平行时,该粒子受到的洛伦兹力的方向为 ( ) 垂直于导线向上 垂直于导线向下 垂直于平面向外 垂直于平面向里 2.如图所示,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖。云雾室中磁场方向可能是 ( ) 垂直纸面向外 垂直纸面向里 沿纸面向上 沿纸面向下 3.(2024·山西运城市康杰中学校考期中)有四根长直导线a、b、c、d垂直于纸面放置,其导线轴心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。现有一带负电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 ( ) 向上 向下 向左 向右 题组二 洛伦兹力的大小 4.假设正电子的速率为v,电荷量为q,沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则它受到的洛伦兹力为 ( ) qvB qB vB 0.5qvB 5.带电粒子垂直于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 ( ) 洛伦兹力对带电粒子做功 洛伦兹力不改变带电粒子的动能 洛伦兹力的大小与速度无关 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 6.(多选)如图所示,纸面内的△OPQ为等边三角形(OP边水平),在O、P两点放有垂直于纸面的直导线(图中未画出),O点处导线中的电流方向垂直纸面向外,P点处导线中的电流方向垂直纸面向里,每根导线在Q点产生磁场的磁感应强度大小均为B。若某时刻有一电子(电荷量为e)正好经过Q点,速度大小为v,方向垂直纸面向里,则该电子经过Q点时所受的洛伦兹力 ( ) 方向水平向左 方向水平向右 大小为evB 大小为evB 题组三 带电粒子在匀强磁场中的运动 7.四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m),它们先后以相同的速度由坐标原点沿x轴正方向开始在匀强磁场中运动,磁场方向与坐标平面垂直。不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是 ( ) A B C D 8.(多选)如图甲所示,用强磁场将百万开尔文的高温等离子体(等量的正离子和电子)约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束,图乙为其中沿管道方向的一个磁场,越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力,关于离子在图乙磁场中运动时,下列说法正确的是 ( ) 离子在磁场中运动时,磁场可能对其做功 离子在磁场中运动时,磁场对其一定不做功 离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径增大 离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径减小 综合提升练 9.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a,电流大小均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=,其中k为常数)。某时刻有一电子(质量为m、电荷量为e)正好经过坐标原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,则电子此时所受洛伦兹力 ( ) 方向垂直纸面向里,大小为 方向指向x轴正方向,大小为 方向垂直纸面向里,大小为 方向指向x轴正方向,大小为 10.(12分)如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直磁场方向放置,细棒与水平面间的夹角为α,一质量为m、带电荷量为+q(q>0)的圆环A套在OO'棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ
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