第12講磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)三步曲

第一步：學(xué)

析教材學(xué)知識(shí)：教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)

練習(xí)題講典例：教材習(xí)題學(xué)解題、快速掌握解題方法

練考點(diǎn)強(qiáng)知識(shí)：核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練

第二步：記

串知識(shí)識(shí)框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識(shí)框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握

第三步：測(cè)

過關(guān)測(cè)穩(wěn)提升：小試牛刀檢測(cè)預(yù)習(xí)效果、查漏補(bǔ)缺快速提升

知識(shí)點(diǎn)1：洛倫茲力的方向

1.洛倫茲力

(1)定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力。

(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

2.洛倫茲力的方向

左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心

垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲

力的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。

知識(shí)點(diǎn)2：洛倫茲力的大小

1.洛倫茲力公式的推導(dǎo)

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中

含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量均為q且定向運(yùn)動(dòng)的速率都是v。則導(dǎo)線中的電流是I＝nqvS，

導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力F安＝IlB＝nqvSlB，導(dǎo)線中自由電荷數(shù)N＝nSl，則每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力

F安

F洛＝＝qvB。

N

2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系

(1)安培力是導(dǎo)體中所有定向移動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，而洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。

(2)洛倫茲力對(duì)電荷不做功，但安培力卻可以對(duì)導(dǎo)體做功。

3.洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角。

(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，v⊥B，F(xiàn)＝qvB，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，洛倫茲力最大。

(2)當(dāng)θ＝0°時(shí)，v∥B，F(xiàn)＝0，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力。

知識(shí)點(diǎn)3：電子束的磁偏轉(zhuǎn)

1.顯像管的構(gòu)造：如圖所示，顯像管由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成。

2.原理

(1)電子槍發(fā)射電子。

(2)電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。

(3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。

3.掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光

屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)。

知識(shí)點(diǎn)4：電磁場(chǎng)中的各種儀器

1.速度選擇器

如圖所示，如果電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B為定值，當(dāng)qE＝qvB時(shí)，帶正電的粒子沿圖中的虛線勻速通過

E

速度選擇器，這樣，選擇出來的速度v＝，如果粒子速度大于v將向上偏轉(zhuǎn)，速度小于v將向下偏轉(zhuǎn)。改

B

變所選速度的大小可通過改變B和E的大小來實(shí)現(xiàn)。

2.磁流體發(fā)電機(jī)

磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理圖如圖甲所示，其平面圖如圖乙所示。

設(shè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度為v，帶電荷量為q，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，極板間距離為d，極板間電壓為U，

qU

根據(jù)FB＝FE，有qvB＝qE＝，得U＝Bdv。

d

3.電磁流量計(jì)

如圖甲、乙所示是電磁流量計(jì)的示意圖。

設(shè)管的直徑為D，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是由于導(dǎo)電液體中電荷受到洛倫茲力作用在管壁

的上、下兩側(cè)堆積電荷產(chǎn)生的。到一定程度后，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定值U，上、下兩側(cè)堆積的電

UU1

荷不再增多，此時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有qvB＝qE，E＝，所以v＝，又圓管的橫截面積S＝πD2，

DDB4

πUD

故流量Q＝Sv＝。

4B

教材習(xí)題01

假設(shè)太陽風(fēng)中的一電子以一定的速度豎直向下運(yùn)動(dòng)穿過P處

的地磁場(chǎng)，如圖所示。則該電子受到的洛倫茲力方向?yàn)?)解題方法

A．向東B．向南C．向西D．向北電子帶負(fù)電，P處的地磁場(chǎng)方向由南指向

北，根據(jù)左手定則可知，該電子受到的洛

倫茲力方向?yàn)橄蛭鳌９蔬xC。

【答案】C

教材習(xí)題02

在B2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量m1kg帶正電q1C的物

解題方法

體沿光滑的絕緣水平面以初速度v10m/s向左運(yùn)動(dòng)，

0物體受洛倫茲力的大小為

g10m/s2，如圖，運(yùn)動(dòng)過程中物體受地面給的支持力的大

Fqv0B1102N20N由左手定則

小為（）可知洛倫茲力的方向豎直向下，運(yùn)動(dòng)過程

A．10NB．20NC．30N中物體D受．地面給的支持力的大小為

FNmgF110N20N30N

故選C。

【答案】C

教材習(xí)題03

如圖所示是顯像管的原理示意圖，圖中虛線框區(qū)域中有垂直

于紙面的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)會(huì)使電子槍射出的速率相同的高速電解題方法

子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后電子打在熒光屏上，電子重力忽略不計(jì)。AC．磁場(chǎng)的洛倫茲力對(duì)電子不做功，電

下列說法正確的是（）子打到熒光屏上不同位置的速度大小相

A．磁場(chǎng)對(duì)電子的磁場(chǎng)力對(duì)電子做正功或負(fù)功等，A錯(cuò)誤，C正確；

B．電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，做類平拋運(yùn)動(dòng)B．電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力始終

C．電子打到熒光屏上不同位置的速度大小相等與速度垂直，方向一直在變，電子不做類

D．若電子束打在Q點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)垂直紙面向外平拋運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；

D．電子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則，偏轉(zhuǎn)磁

場(chǎng)垂直紙面向里，D錯(cuò)誤。故選C。

【答案】C

考點(diǎn)一：洛倫茲力的方向

1．下列各圖中標(biāo)出了磁場(chǎng)B和帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度v的方向，該時(shí)刻粒子所受洛倫茲力方向沿紙面向左的是

（）

A．B．C．

D．

【答案】C

【詳解】A．選項(xiàng)A中粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，則粒子不受洛倫茲力作用，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)左手定則可知，選項(xiàng)B中帶負(fù)電粒子所受洛倫茲力方向沿紙面向下，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)左手定則可知，選項(xiàng)C中帶正電粒子所受洛倫茲力方向沿紙面向左，故C正確；

D．根據(jù)左手定則可知，選項(xiàng)D中帶負(fù)電粒子所受洛倫茲力方向沿紙面向上，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2．如圖，紙面內(nèi)一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有方向向上的電流I，導(dǎo)線附近一粒子源S正對(duì)著導(dǎo)線發(fā)射一帶正電的粒子，

則剛發(fā)射出的粒子所受洛倫茲力的方向（）

A．垂直紙面向里B．垂直紙面向外C．在紙面內(nèi)向上D．在紙面內(nèi)向下

【答案】D

【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線右邊的磁場(chǎng)垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可知?jiǎng)偘l(fā)射出的粒子所受洛

倫茲力的方向在紙面內(nèi)向下。

故選D。

3．如圖是電子射線管示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。

要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是（）

A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向

B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向

C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸正方向

D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向

【答案】C

【詳解】A．若加一沿z軸負(fù)方向的磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸負(fù)方向，熒光屏上的亮線向

y軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；

B．若加一沿y軸負(fù)方向的磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸正方向，熒光屏上的亮線向z軸正方

向偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；

C．若加一沿z軸正方向的電場(chǎng)，電子帶負(fù)電，電場(chǎng)力方向沿z軸負(fù)方向，熒光屏上的亮線向z軸負(fù)方向偏

轉(zhuǎn)，故C正確；

D．若加一沿y軸正方向的電場(chǎng)，電子帶負(fù)電，電場(chǎng)力方向沿y軸負(fù)方向，熒光屏上的亮線向y軸負(fù)方向偏

轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

考點(diǎn)二：洛倫茲力的大小

4．如圖，①②③④各圖中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電粒子的速率均為v，電荷量均為q。以f1、f2、

f3、f4依次表示四圖中帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的大小，則（）

A．f1f2B．f3f4C．f2f3D．f2f4

【答案】B

【詳解】由圖可知洛倫茲力的大小分別為

3

f1Bqv，fBqvcos30Bqv

22

f3Bqv，f4Bqv

故

f1f3f4f2

故選B。

5．如圖所示，一段金屬導(dǎo)線接入電路，導(dǎo)線中就會(huì)產(chǎn)生恒定電場(chǎng)，恒定電場(chǎng)的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同，導(dǎo)

線內(nèi)的自由電子（-e）受電場(chǎng)力作用而加速，同時(shí)由于與陽離子碰撞而受到阻礙，這樣邊碰撞邊向前移動(dòng)，

可以認(rèn)為電子向前運(yùn)動(dòng)受到的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速率v成正比，即可以表示成kv（k是常數(shù)）。則

關(guān)于k的國(guó)際單位，下列說法正確的是（）

B

A．無單位B．與單位相同

q

m

C．與單位相同D．不能由kg、m、s組成

t

【答案】C

f

【詳解】由k可知k的單位是

v

Nkgm/s2kg

==

m/sm/ss

m

與單位相同；

t

由洛倫茲力公式

BqvF

可得

F

Bq

v

可知k與Bq單位相同，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

6．如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點(diǎn)，連線

上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁

I

感應(yīng)強(qiáng)度Bk，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線電流大小、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v從

r0

a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）

A．小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

B．小球做變加速直線運(yùn)動(dòng)

C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大

D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>

【答案】D

【詳解】根據(jù)安培定則可知，MO處的磁場(chǎng)方向垂直于MN向里，ON處的磁場(chǎng)方向垂直于MN向外，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小先減小，過O點(diǎn)后反向增大，根據(jù)左手定則可知，帶正電的小球受到的洛倫茲力開始方向向上

且減小，過O點(diǎn)后方向向下且增大，由此可知，小球在水平方向不受外力，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，在MO

處，根據(jù)

FNmgqvB

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小先減小，壓力在增大，在ON處，根據(jù)

FNmgqvB

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小逐漸增大，所以根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?。故選D。

考點(diǎn)三：帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

7．如圖所示，光滑絕緣直桿傾角為，桿上套一帶負(fù)電的小球，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于桿所在豎直平面。

給小球一沿桿向上的初速度v0，不計(jì)空氣阻力，小球從開始運(yùn)動(dòng)到返回出發(fā)點(diǎn)的過程中（）

v2

A．機(jī)械能減小B．最大上滑位移為0

2gsin

C．上滑時(shí)間小于下滑時(shí)間D．下滑時(shí)受到桿的彈力一定先減小后增大

【答案】B

【詳解】A．小球運(yùn)動(dòng)過程中，只受到豎直向下的重力、與桿垂直的洛倫茲力和彈力，由于洛倫茲力和彈力

不做功，所以小球的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；

BC．小球上滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθma上

下滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθma下

1v2v2

所以根據(jù)xat2可知，上滑時(shí)間等于下滑時(shí)間，小球向上滑動(dòng)的最大位移為x00

22a上2gsin

故B正確，C錯(cuò)誤；

D．小球向下滑動(dòng)時(shí)受到豎直向下的重力、垂直桿向上的洛倫茲力、與桿垂直的彈力，小球向下加速時(shí)，根

據(jù)F洛qvB可知，小球受到的洛倫茲力增大，若小球回到出發(fā)點(diǎn)加速到v0時(shí)，小球受到的洛倫茲力仍小于

小球垂直桿方向的分力，則根據(jù)平衡條件可知，桿對(duì)小球的彈力一直垂直桿向上減小，故D錯(cuò)誤。

故選B。

8．如圖所示，傾角為的光滑絕緣斜面固定在水平地面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外。

一質(zhì)量為m、電荷量為q的滑塊從斜面的頂端由靜止釋放。重力加速度為g，滑塊滑到斜面某位置時(shí)，恰

好不受斜面的彈力，則在該位置滑塊的速度大小為（）

mgsinmgcosmgtanmg

A．B．C．D．

qBqBqBqBtan

【答案】B

【詳解】由左手定則可知，滑塊所受洛倫茲力垂直斜面向上，滑塊滑至某位置時(shí)恰好不受彈力，則

mgcosqvB

mgcos

解得v

qB

故選B。

9．如圖所示，一帶負(fù)電物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地放上皮帶輪底端E，皮帶輪以恒定大小的速率沿順

時(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過程中，其vt圖

像可能正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【詳解】由于物塊沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，則物塊所受的洛倫茲力垂直傳送帶向下，設(shè)皮帶對(duì)物塊的支持力為N，

則有

NmgcosqvB

在沿傳送帶方向，由牛頓第二定律，可得

fmgsinma

其中

fN

qvB

解得agcosgsin可知物塊做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，直到速度與傳送帶速度相同，故ABD

m

錯(cuò)誤，可能正確的是C。故選C。

考點(diǎn)四：電磁場(chǎng)中的各種儀器

10．一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直，磁場(chǎng)的方向與金屬板平

1

行且垂直紙面向里，如圖所示，一質(zhì)子（1H）以速度v0自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

下列粒子分別自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入，能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是（所有粒子均不考慮重力的影響）（）

0

A．以速度v0射入的電子（1e）

2

B．以速度2v0射入的核（1H）

4

C．以速度3v0射入的粒子（2He）

0

D．以速度4v0射入的正電子（1e）

【答案】A

1

【詳解】質(zhì)子（1H）以速度v0自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將受到向上的洛倫茲力

和電場(chǎng)力，滿足qv0BqE

E

解得v

0B

即質(zhì)子的速度滿足速度選擇器的條件；故速度為v0的粒子可以自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入，能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

故A符合題意。

故選A。

11．如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)，A、B是兩塊處在磁場(chǎng)中互相平行的金屬板，一束在高溫下形成的等離子束

（氣體在高溫下發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的帶等量異種電荷的粒子）射入磁場(chǎng)，G是電流表，不考慮等離子體

的重力。下列說法正確的是（）

A．A板帶正電

B．B板帶負(fù)電

C．A、B板間電流方向從B到A

D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度和板間距不變時(shí)，A、B間穩(wěn)定時(shí)的電壓正比于帶電粒子的速度

【答案】D

【詳解】根據(jù)左手定則可知，等離子體中帶正電的離子在磁場(chǎng)中將受到豎直向下的洛倫茲力從而向B板偏

轉(zhuǎn)，帶負(fù)電的離子將向A板偏轉(zhuǎn)，因此B板帶正電，A板帶負(fù)電，在內(nèi)電路，電流是從負(fù)極流向正極的，

因此電流將從A流向B，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子電荷量為q，速度為v，板間距為d，板間電壓為U，穩(wěn)

U

定時(shí)有Bqvq

d

得UBdv

可知U與v成正比。

故選D。

12．環(huán)保監(jiān)測(cè)常用到電磁流量計(jì)，相關(guān)部門為了測(cè)量某管道污水的排放量，常在充滿污水的排污管末端安

裝一個(gè)電磁流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。流量計(jì)的測(cè)量原理如圖乙所示，污水中有帶正、負(fù)電的粒子，在

非磁性材料做成的圓管道內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知管道直徑為d50cm，某

時(shí)刻管道中的污水流過此磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上下M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差U0.12V，就可計(jì)算出管中污

水的流量，單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積為流量，下列說法正確的是（）

A．管壁上N點(diǎn)電勢(shì)低于M點(diǎn)

B．NM兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2V/m

C．該排污管內(nèi)污水的速度約為2.4m/s

D．管中導(dǎo)電液體的流量約為0.942m3/s

【答案】C

【詳解】A．由左手定則可知，正離子向下偏轉(zhuǎn)集聚下壁，負(fù)離子向上偏轉(zhuǎn)集聚上壁，可知管壁上N點(diǎn)電

勢(shì)低于M高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

U0.12

B．NM兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度為EV/m0.24V/m選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

d0.5

E0.24

C．根據(jù)EqqvB可得該排污管內(nèi)污水的速度約為vm/s2.4m/s選項(xiàng)C正確；

B0.1

1

D．管中導(dǎo)電液體的流量約為QSvd2v0.471m3/s選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。

4

知識(shí)導(dǎo)圖記憶

知識(shí)目標(biāo)復(fù)核

1.會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力的方向。

2.掌握洛倫茲力公式的推導(dǎo)過程，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。

3.能結(jié)合力學(xué)規(guī)律分析帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

1．下圖中，對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力方向判斷正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)左手定則可知帶電粒子所受洛倫茲力的方向垂直v的方向斜向左上，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)左手定則可知帶電粒子所受洛倫茲力的方向垂直v的方向向下，故B正確；

C．根據(jù)左手定則可知帶電粒子所受洛倫茲力的方向垂直紙面向里，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)左手定則可知帶電粒子所受洛倫茲力的方向向左，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2．如圖所示，在真空中，水平導(dǎo)線中有恒定電流I通過，導(dǎo)線的正下方有一束電子初速度方向與電流方向

相同，則電子可能的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A．沿路徑a運(yùn)動(dòng)B．沿路徑b運(yùn)動(dòng)

C．沿路徑c運(yùn)動(dòng)D．沿路徑d運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【詳解】由安培定則知，電流I在導(dǎo)線下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向指向紙外，由左手定則，電子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受

洛倫茲力方向向下，則電子的軌跡必定向下彎曲，由于洛倫茲力方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故其運(yùn)動(dòng)

軌跡必定是曲線，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

3．如圖所示，一個(gè)帶電荷量為q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若小帶電

體的質(zhì)量為m，為了使它對(duì)水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該（）

mg

A．使B的數(shù)值增大B．使磁場(chǎng)以速率v向上移動(dòng)

qB

mgmg

C．使磁場(chǎng)以速率v向右移動(dòng)D．使磁場(chǎng)以速率v向左移動(dòng)

qBqB

【答案】D

【詳解】A．使帶電體對(duì)水平絕緣面無壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好與重力平衡。靜止帶電體在靜止

磁場(chǎng)里不受洛倫茲力，故A錯(cuò)誤；

B．磁場(chǎng)向上移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，帶電體受到的洛倫茲力水平向右，不可能與重力平衡，故

B錯(cuò)誤；

C．磁場(chǎng)以速率v向右移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)以速率v向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)帶電體受到的洛倫茲力豎直向下，

不可能與重力平衡，故C錯(cuò)誤；

D．磁場(chǎng)以速率v向左移動(dòng)時(shí)，帶電體相對(duì)磁場(chǎng)以速率v向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)帶電體受到的洛倫茲力豎直向上，

當(dāng)

qvBmg

即

mg

v

qB

時(shí)，帶電體對(duì)絕緣水平面無壓力，故D正確。

故選D。

4．如圖所示，將一陰極射線管置于一通電螺線管的正上方且與線圈軸線處于同一水平面內(nèi)，則陰極射線將

（）

A．垂直于紙面向里偏轉(zhuǎn)B．垂直于紙面向外偏轉(zhuǎn)

C．平行于紙面向上偏轉(zhuǎn)D．平行于紙面向下偏轉(zhuǎn)

【答案】B

【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向下，電子從陰極向陽極運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的方向向右，因

為電子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則知，電子所需的洛倫茲力方向垂直紙面向外，則陰極射線管中的電子束將向

紙面外偏轉(zhuǎn)。

故選B。

5．通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r及電流I的關(guān)系

I

為Bk（k為常量）。如圖所示，豎直通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有一

r

帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，小球始終在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡用實(shí)線表示，若從

上向下看，則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知直線電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與光滑的水平面平行，根據(jù)左手定則可知，帶正

電的小球受到的洛倫茲力方向始終與該水平面垂直，沿水平方向沒有分力，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷不

做功，由此可知小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。

故選A。

6．顯像管原理的示意圖如圖所示，當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)，電子束將打在熒光屏正中的O點(diǎn)，安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)

線圈可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?，若要使電子打在熒光屏?/p>

的位置由a點(diǎn)逐漸移動(dòng)到b點(diǎn)，下列變化的磁場(chǎng)能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【詳解】電子偏轉(zhuǎn)到a點(diǎn)時(shí)，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，對(duì)應(yīng)的Bt圖線在t軸下方；

電子偏轉(zhuǎn)到b點(diǎn)時(shí)，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，對(duì)應(yīng)的Bt圖線在t軸上方，故選A。

7．如圖所示，在赤道處，將一小球向東水平拋出，落地點(diǎn)為a；給小球帶上電荷后，仍以原來的速度拋出，

考慮地磁場(chǎng)的影響，下列說法正確的是（）

A．無論小球帶何種電荷，小球落地時(shí)的速度的大小相等

B．無論小球帶何種電荷，小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒

C．若小球帶負(fù)電荷，小球會(huì)落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)

D．若小球帶正電荷，小球仍會(huì)落在a點(diǎn)

【答案】A

【詳解】AB．無論小球帶何種電荷，小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受洛倫茲力方向與速度垂直，則洛倫茲力不做功，

只有重力做功，機(jī)械能守恒，則落地時(shí)的速度的大小相等，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；

C．若小球帶負(fù)電荷，根據(jù)左手定則知道小球受斜向左向下方的洛倫茲力，這樣小球偏折更厲害，會(huì)落在a

的左側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．若小球帶正電荷，根據(jù)左手定則知道小球受斜向右上方的洛倫茲力，這樣小球會(huì)飛的更遠(yuǎn)，落在更遠(yuǎn)的

b點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選A。

8．如圖甲所示，光滑絕緣水平面上方足夠大空間內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電的

物塊A靜置于水平面上，電荷量q＝0.2C。t＝0時(shí)，水平力F作用在物塊A上，物塊A由靜止開始運(yùn)動(dòng)，

其對(duì)水平面的壓力隨時(shí)間的變化圖像如圖乙，重力加速度g10m/s2，則（）

A．物塊A的質(zhì)量m＝3kgB．水平力F不斷增大

C．水平力F的大小為70ND．物塊A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【詳解】A．根據(jù)

mg20N

得

m2kg

故A錯(cuò)誤；

BD．物塊A對(duì)水平面的壓力

FnqBvmgqBatmg

物塊A對(duì)水平面的壓力不斷增大，則洛倫茲力不斷增大，速度不斷增大，做加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖像可知，速

度均勻增大，則做勻加速運(yùn)動(dòng)，水平力F不變，故B錯(cuò)誤，D正確；

C．根據(jù)

FnqBatmg

圖乙圖像斜率

kqBa

代入數(shù)據(jù)得

a12.5m/s2

故

Fma25N

故C錯(cuò)誤。

故選D。

9．如圖所示，物塊a帶正電，表面都涂有絕緣層的物塊b不帶電，兩物塊疊放在光滑水平地面上，空間存

在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用水平恒力F拉物塊b，兩物塊一起無相對(duì)滑動(dòng)地沿地面加速向左運(yùn)動(dòng)，下

列說法正確的是（）

A．物塊a受到的摩擦力變小

B．物塊b受到的摩擦力變大

C．物塊b對(duì)地面的壓力變大

D．地面對(duì)物塊b的支持力變小

【答案】C

【詳解】A．對(duì)兩物塊整體分析有

Fmamba

對(duì)物塊a分析有

fbamaa

可知物塊a、b之間的摩擦力不變，故A錯(cuò)誤；

B．b與地面之間無摩擦力，則b受到的摩擦力僅為a對(duì)其的摩擦力，則物塊b受到的摩擦力不變，故B錯(cuò)

誤；

CD．地面對(duì)物塊b的支持力

NbmambgqvB

由于做加速運(yùn)動(dòng)，則速度增大，故面對(duì)物塊b的支持力變大，則根據(jù)牛頓第三定律可得，物塊b對(duì)地面的

壓力變大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

10．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小滑塊，放置在傾角α的光滑絕緣斜面上，斜面固定且一半置于垂直紙

面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。小滑塊由靜止開始從斜面頂端沿斜面滑下，進(jìn)入磁場(chǎng)后，下列情況不可能出現(xiàn)的是

（）

A．小滑塊沿斜面勻速滑到斜面底端B．小滑塊沿斜面勻加速滑到斜面底端

C．小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)D．小滑塊先沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】若小滑塊帶正電，進(jìn)入磁場(chǎng)后，受洛倫茲力垂直斜面向下，此后小滑塊會(huì)沿斜面勻加速滑到斜面

底端；

若小滑塊帶負(fù)電，進(jìn)入磁場(chǎng)后，受洛倫茲力垂直斜面向上，若速度較小，則洛倫茲力較小，此時(shí)小滑塊先

沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)，若速度較大，則洛倫茲力較大，小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)

動(dòng)；

分析可知小滑塊不會(huì)沿斜面勻速滑到斜面底端。

故選A。

11．如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（）

A．滑塊受到的摩擦力不變

B．滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小有關(guān)

C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向上

D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上

【答案】B

【詳解】AC．根據(jù)左手定則可知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力，隨著滑塊速度的變化，洛倫茲力大

小變化，它對(duì)斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小變化，故AC錯(cuò)誤；

B．B的大小不同，滑塊受到的洛倫茲力大小不同，導(dǎo)致滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小不同，根據(jù)動(dòng)能定理，

摩擦力所做的功不同，則滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能不同，故B正確；

D．滑塊之所以開始滑動(dòng)，是因?yàn)橹亓ρ匦泵嫦蛳碌姆至Υ笥谀Σ亮?，滑塊一旦運(yùn)動(dòng)，就不會(huì)停止，B很大

時(shí)，滑塊最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)（斜面足夠長(zhǎng)的情況下），故D錯(cuò)誤。

故選B。

12．如圖表示，在磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)棒OO在豎直面內(nèi)垂直磁場(chǎng)方向

放置，細(xì)棒與水平面夾角為。一質(zhì)量為m、帶電荷為q的圓環(huán)A套在OO棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因

數(shù)為，且tan?，F(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中圓環(huán)A的最大速率為（）

mgcosmgsin

A．B．

BqBq

mgsincosmgcossin

C．D．

BqBq

【答案】C

【詳解】由于tan，所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑，設(shè)當(dāng)環(huán)A的速度達(dá)到最大值vm時(shí)，環(huán)受桿的彈力

為N，方向垂直于桿向下，摩擦力為

f=N

此時(shí)應(yīng)有a=0，即

mgsinf

NmgcosqvmB

解得

mg(sincos)

v

mqB

故選C。

13．如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。q的粒子以速度v0從左側(cè)沿水平方

向進(jìn)入，恰能沿虛線通過。則（）

A．q的粒子以速度v0從右側(cè)沿水平方向進(jìn)入，能沿虛線通過

B．q的粒子以速度v0從左側(cè)沿水平方向進(jìn)入，不能沿虛線通過

C．2q的粒子以速度v0從左側(cè)沿水平方向進(jìn)入，能沿虛線通過

D．改變電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，粒子一定不能沿虛線通過

【答案】C

【詳解】A．q的粒子以速度v0從右側(cè)沿水平方向進(jìn)入時(shí)，粒子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力方向都向下，故

粒子會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，不能沿虛線通過，A錯(cuò)誤；

B．q的粒子以速度v0從左側(cè)沿水平方向進(jìn)入，電場(chǎng)力方向變?yōu)樨Q直向上，大小為F電qE

洛倫茲力方向變?yōu)樨Q直向下，大小為F洛qv0BqE,合力還是零，故還能沿虛線通過，B錯(cuò)誤；

C．2q的粒子以速度v0從左側(cè)沿水平方向進(jìn)入，電場(chǎng)力方向豎直向下，大小為F電2qE，洛倫茲力方向豎

直向上，大小為F洛2qv0B2qE,