2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 電流與磁場(chǎng) 3 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課時(shí)分層作業(yè)6 教科版選修1 -1.doc

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3 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 課時(shí)分層作業(yè)(六) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] (15分鐘　48分) 1．(6分)來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將(　　) A．豎直向下沿直線射向地面 B．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向東偏轉(zhuǎn) C．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向西偏轉(zhuǎn) D．相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)，稍向北偏轉(zhuǎn) B　[地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核，帶正電．根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東．] 2．(6分)(多選)如圖所示為帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，其中B、v分別為磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和粒子運(yùn)動(dòng)的速度方向，f洛為曉宇同學(xué)用左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，則曉宇同學(xué)判斷正確的是(　　) BD　[洛倫茲力的方向應(yīng)垂直于帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向所在的平面，所以A錯(cuò)誤．由左手定則判斷B正確．帶電粒子速度方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，不受洛倫茲力，所以C錯(cuò)誤．由左手定則判斷，其中負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反，所以D正確．] 3．(6分)有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是(　　) A．通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) C．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功 D．通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行 B　[當(dāng)通電直導(dǎo)線放置的方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線不受安培力的作用，則A錯(cuò)誤；安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，B正確；帶電粒子所受的洛倫茲力的方向與粒子的速度方向始終是垂直的關(guān)系，因此洛倫茲力不做功，C錯(cuò)誤；由左手定則可知，磁場(chǎng)的方向與安培力的方向垂直，D錯(cuò)誤．] 4．(6分)一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有交變電流，把一個(gè)帶電粒子沿管軸線射入管中，不計(jì)重力，粒子將在管中(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032048】 A．做圓周運(yùn)動(dòng) B．沿軸線來回運(yùn)動(dòng) C．做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．做勻速直線運(yùn)動(dòng) D　[螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向始終與軸線平行，帶電粒子沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受洛倫茲力作用，所以粒子將在管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故D對(duì)．] 5．(6分)關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) 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v C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B B　[根據(jù)左手定則，F(xiàn)一定垂直于B、v；但B與v不一定垂直．] 6．(6分)如圖236為陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，陰極射線發(fā)出的電子束在陰極和陽(yáng)極間強(qiáng)電場(chǎng)的作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?　　) 圖236 A．向上偏轉(zhuǎn)　　 B．向下偏轉(zhuǎn) C．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) D．向紙外偏轉(zhuǎn) B　[帶電粒子所受洛倫茲力的方向可用左手定則判定．在用左手定則判定洛倫茲力方向時(shí)，四指應(yīng)指向電子運(yùn)動(dòng)的反方向，磁場(chǎng)垂直穿過手心，則大拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向．] 7．(6分)豎直放置的螺線管通有如圖237所示的電流，一質(zhì)子從螺線管的正上方以水平向右的速度進(jìn)入該螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，此后質(zhì)子將(　　) 圖237 A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn) C．向紙外偏轉(zhuǎn) D．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) D　[首先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管上邊的磁場(chǎng)的方向向下．正電荷向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷可知：粒子受到通電螺線管磁場(chǎng)的作用力的方向垂直于紙面向里，所以粒子將向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．故ABC錯(cuò)誤，D正確．] 8．(6分)一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中所受的洛倫茲力F的方向如圖238所示，則該粒子所帶電性和運(yùn)動(dòng)方向可能是(　　) 圖238 A．粒子帶負(fù)電，向下運(yùn)動(dòng) B．粒子帶正電，向左運(yùn)動(dòng) C．粒子帶負(fù)電，向上運(yùn)動(dòng) D．粒子帶正電，向右運(yùn)動(dòng) A　[若粒子帶負(fù)電，由左手定則可判斷粒子運(yùn)動(dòng)的方向向下；若粒子帶正電，由左手定則可判定粒子運(yùn)動(dòng)方向向上．] [能力提升練] (25分鐘　50分) 9．(6分)宇宙射線中存在高能帶電粒子，假如大氣層被破壞，這些粒子就會(huì)到達(dá)地球，從而給地球上的生命帶來危害，根據(jù)地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，判斷下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032049】 A．地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強(qiáng)，赤道附近最弱 B．地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極最弱 C．地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用在地球周圍各處相同 D．地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線無阻擋作用 B　[當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的方向在一條直線上時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)它沒有作用力，當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)它的作用力最大，根據(jù)地磁場(chǎng)的方向和宇宙射線的入射方向可以判定，選項(xiàng)B正確．] 10．(6分)(多選)帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理可運(yùn)用于各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和電器中，下面利用了此物理原理的裝置有(　　) AB　[磁流體發(fā)電機(jī)是利用帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力向A、B兩極偏轉(zhuǎn)，從而保證A、B兩極間有足夠的正負(fù)電荷形成電源兩極；電子顯像管是利用磁場(chǎng)中電子受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)打到熒光屏上顯像；電熨斗是利用了電流的熱效應(yīng)；洗衣機(jī)是磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生安培力，從而使洗衣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，則選項(xiàng)AB正確，CD錯(cuò)誤；故選AB.] 11．(6分)(多選)如圖239所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向垂直紙面向里，正、負(fù)粒子以相同的速度沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)粒子間相互作用力，下列說法正確的是(　　) 圖239 A．正粒子所受洛倫茲力方向向上 B．正粒子所受洛倫茲力方向向下 C．負(fù)粒子所受洛倫茲力方向向上 D．負(fù)粒子所受洛倫茲力方向向下 AD　[磁場(chǎng)的方向向里，正電荷運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向是相同的，方向向右，由左手定則可知，正電荷受到的洛倫茲力的方向平行于紙面向上．故A正確，B錯(cuò)誤．磁場(chǎng)的方向向里，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向是相反的，所以負(fù)電荷的等效電流方向向左，由左手定則可知，負(fù)電荷受到的洛倫茲力的方向平行于紙面向下．故C錯(cuò)誤，D正確．] 12. (6分)如圖2310所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電時(shí)銅板中電子流方向向上，由于磁場(chǎng)作用，則(　　) 圖2310 A．板左側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì) B．板左側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) C．板右側(cè)聚集較多電子，使b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì) D．板右側(cè)聚集較多電子，使a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D　[由左手定則判斷，電子向右側(cè)偏轉(zhuǎn)．] 13．(6分)(多選)在真空環(huán)境中，原來做勻速直線運(yùn)動(dòng)的電子進(jìn)入到與它運(yùn)動(dòng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在洛倫茲力的作用下，形成圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡，下面的說法中正確的是 (　　) A．電子所受的洛倫茲力是恒力 B．進(jìn)入磁場(chǎng)后電子動(dòng)能不變 C．進(jìn)入磁場(chǎng)后電子的速度不變 D．電子所受洛倫茲力的方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直 BD　[電子所受的洛倫茲力方向總與速度方向垂直，洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，對(duì)電子總不做功，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤．] 14. (6分)如圖2311所示，帶負(fù)電物體由靜止開始從粗糙斜面頂端滑到底端時(shí)的速度為v.若加上一垂直紙面向外的磁場(chǎng)，則滑到底端時(shí)(　　) 圖2311 A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．無法確定 B　[加上磁場(chǎng)后，小物體受到垂直于斜面向下的洛倫茲力作用，物體與斜面正壓力變大，摩擦力變大，所以物體滑到底端時(shí)速度要變小，故選B.] 15. (8分)如圖2312是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子的速度v為__________，a是電源的__________極． 圖2312 【解析】　帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使上下極板間出現(xiàn)電勢(shì)差，形成了電場(chǎng)．這時(shí)板間的帶電粒子除受洛倫茲力外，還受電場(chǎng)力．當(dāng)兩力大小相等時(shí)，粒子不再偏轉(zhuǎn)，極板間形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，由qvB＝，得v＝. 【答案】　　正 16．(6分)電視機(jī)顯示器接收到攝影信號(hào)時(shí)，電子束從熒光屏左上角開始從左向右掃描出一條水平線，之后再掃描下一條水平線，如此高頻率地從上而下掃描，使熒光屏上的亮點(diǎn)構(gòu)成了我們看到的影像，是利用了人眼的________效應(yīng). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032050】 【解析】　電子打在熒光屏上形成一個(gè)亮點(diǎn)，每次只打出一個(gè)圖像點(diǎn)，要想看到連續(xù)的畫面需要高頻率地對(duì)整個(gè)屏幕逐點(diǎn)掃描，由于眼睛的視覺暫留，我們無法分辨出分立的點(diǎn)而是看到連續(xù)的畫面． 【答案】　視覺暫留