高考物理总复习-高中全程训练计划-物理-课练 27　磁场对运动电荷的作用力

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课练 27　磁场对运动电荷的作用力

小题狂练○ 小题是基础　练小题　提分快

1.[2019·江苏省东台创新学校调研](多选)以下说法正确的是(　　)

A．电荷处于电场中一定受到静电力

B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力

C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功

D．洛伦兹力可以改变运动电荷的速度方向和速度大小

答案：AC

解析：电荷处于电场中一定受到静电力，故 A项正确；运动电荷

的速度方向与磁场平行时，运动电荷不受洛伦兹力，故 B项错误；

洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力对运动电荷一定不

做功，故 C项正确；洛伦兹力对运动电荷一定不做功，由动能定理

得，洛伦兹力不能改变运动电荷的动能，即洛伦兹力不能改变速度

的大小，只能改变速度的方向，故 D项错误．

[2019·四川省成都九校联考]1931 年，著名的英国物理学家狄拉

克认为，既然电有基本电荷——电子存在，磁也应有基本磁荷——

磁单极子存在，这样，电磁现象的完全对称性就可以得到保证，他

从理论上用极精美的数学物理公式预言，磁单极子是可以独立存在

的，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，类似于孤立的点电荷的电场

线．以某一磁单极子 N为原点建立如图所示 O—xyz 坐标系，z为竖

直方向，则一带电微粒可以在此空间做圆周运动的平面为(　　)

A．一定是 z>0 且平行于 xOy 的平面

B．一定是在 xOy 平面

C．一定是 z<0 且平行于 xOy 的平面

D．只要是过坐标原点 O的任意平面均可

答案：A

解析：在z>0 的区域，磁场的方向是斜向上的圆锥形状，带电微

粒若能在平行于 xOy 的平面内做圆周运动，所受的洛伦兹力方向为

垂直磁感线斜向上，重力竖直向下，合力的方向水平指向 z轴，故

可满足做圆周运动的条件，故选项 A正确，B、C、D错误．

3．[2019·江西省红色七校联考]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，电流强度均为 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为常量)．某时刻有一电子(质量为 m、

电荷量为 e)正好经过原点 O，速度大小为 v，方向沿 y轴正方向，则

电子此时所受的洛伦兹力为(　　)

A．方向垂直纸面向里，大小为

B．方向指向 x轴正方向，大小为

C．方向垂直纸面向里，大小为

D．方向指向 x轴正方向，大小为

答案：A

解析：P、Q两根导线到 O点的距离相等，根据安培定则，两导

线在 O点产生的磁场方向相反，大小相等，所以最终磁场的磁感应

强度大小等于 R在O点产生的磁场的磁感应强度大小，根据安培定

则，磁场的方向沿 x轴负方向，RO＝a，磁感应强度的大小 B＝＝，

根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向里，大小 F＝evB＝，故 A

正确．

[2019·安徽省合肥质检](多选)如图所示，圆形区域内有垂直于纸

面向里的匀强磁场，一带电粒子以某速度由圆周上 A点沿与直径

AB 成30°角的方向垂直射入磁场，其后从 C点射出磁场．已知 CD

为圆的直径，∠BOC＝60°，E、F分别为劣弧 AD 和AC 上的点，粒

子重力不计，则下列说法正确的是(　　)

A．该粒子可能带正电

B．粒子从 C点射出时的速度方向一定垂直于直径 AB

C．若仅将粒子的入射位置由 A点改为 E点，则粒子仍从 C点射

出

D．若仅将粒子的入射位置由 A点改为 F点，则粒子仍从 C点射

出

答案：BCD

解析：粒子由 A点射入，C点射出，可确定洛伦兹力方向，由左

手定则可知，粒子带负电，A项错误；轨迹圆弧关于磁场圆心与轨

迹圆圆心连线对称，所以粒子从 C点射出时速度方向与 DC 夹角也

是30°，垂直于直径 AB，B项正确；轨迹圆半径与磁场圆半径相同，

由磁聚焦原理可知，C、D项正确．

5．[2019·山西省榆社中学诊断]如图所示，在 x轴上方存在垂直

于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B.在xOy 平面内，从原点 O

处沿与 x轴正方向成 θ角(0<θ<π)以速率 v发射一个带正电的粒子(重

力不计)．则下列说法正确的是(　　)

A．若 θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B．若 θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

C．若 v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

D．若 v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距 O点越远

答案：C

解析：画出粒子在磁场中运动的轨迹，如图所示．由几何关系得：

轨迹对应的圆心角 α＝2π－2θ，粒子在磁场中运动的时间 t＝T＝·

＝，则得知：粒子的运动时间与 v无关，故 A错误；若 v一定，θ越

大，则粒子在磁场中运动的时间越短，故 C正确．粒子在磁场中运

动的角速度 ω＝，又 T＝，则得 ω＝，与速度 v无关，故 B错误；设

粒子的轨迹半径为 r，则 r＝.AO＝2rsinθ＝，则若 θ是锐角，θ越大，

AO 越大．若 θ是钝角，θ越大，AO 越小．故 D错误；故选 C.

6．[2019·辽宁省大连模拟]如图所示为研究某种带电粒子的装置

示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上

的O点，出现一个光斑．在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强

度为 B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为 r的圆弧运动，

打在荧光屏上的 P点，然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小

为E的匀强电场，光斑从 P点又回到 O点，关于该粒子，下列说法

正确的是(　　)

A．粒子带负电 B．初速度为 v＝

C．比荷为＝ D．比荷为＝

答案：D

解析：垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为 B的匀强磁场

后，粒子束打在荧光屏上的 P点，根据左手定则可知，粒子带正电，

选项 A错误；当电场和磁场同时存在时，qvB＝Eq，解得 v＝，选项

B错误；当粒子在磁场中时，由 qvB＝m，可得＝＝，故选项 D正确，

C错误；故选 D.

[2019·贵州省贵阳市摸底 ](多选)如图所示，在 xOy 平面内的

0≤x≤l,0≤y≤l区域仅存在垂直于 xOy 平面(纸面)向里的匀强磁场

(磁感应强度大小设为 B)，或仅存在沿 y轴正方向的匀强电场(电场

强度大小设为 E)时，质量为 m、带电荷量为 e的质子以速率 v从坐标

原点 O沿x轴正方向进入场区，均能通过 P(l，l)点，不计质子的重

力，则(　　)

A．B＝ B．B＝

C．E＝ D．E＝

答案：BD

解析：若仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，质子在磁场中做匀速

圆周运动，由几何关系可知，质子运动的轨迹半径为 l，又 evB＝

m，解得 B＝，B项正确，A项错误；若仅存在沿 y轴正方向的匀强

电场，则质子在电场中做类平抛运动，l＝vt，l＝at2，a＝，联立解

得E＝，C项错误，D项正确．

8．[2019·黑龙江省哈尔滨六中模拟]在光滑水平地面上水平放置

着足够长的质量为 M的木板，其上放置着质量为 m、带正电的物块

(电荷量保持不变)，两者之间的动摩擦因数恒定，且 M>m.空间存在

足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某时刻开始它们以大小

相等的速度相向运动，如图，取向右为正方向，则下列图象可能正

确反映它们以后运动的是(　　)

答案：B

解析：对物块分析可知其受重力、支持力、洛伦兹力和摩擦力作

用，由左手定则可知，洛伦兹力方向向上；水平方向受摩擦力作用

而做减速运动；则由 F＝Bqv 可知，洛伦兹力减小，故 m对M的压

力增大，摩擦力增大，故 m的加速度越来越大；同时 M受m向右的

摩擦力作用，M也做减速运动；因摩擦力增大，故 M的加速度也越

来越大；v—t 图象中图线斜率的绝对值表示加速度大小，则可知 v

—t 图象中对应的图线应为曲线；对 M、m组成的系统分析可知，系

统所受外力之和为零，故系统的动量守恒，最终木板和物块速度一

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摘要：

课练27　磁场对运动电荷的作用力小题狂练○小题是基础　练小题　提分快1.[2019·江苏省东台创新学校调研](多选)以下说法正确的是(　　)A．电荷处于电场中一定受到静电力B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功D．洛伦兹力可以改变运动电荷的速度方向和速度大小答案：AC解析：电荷处于电场中一定受到静电力，故A项正确；运动电荷的速度方向与磁场平行时，运动电荷不受洛伦兹力，故B项错误；洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力对运动电荷一定不做功，故C项正确；洛伦兹力对运动电荷一定不做功，由动能定理得，洛伦兹力不能改变运动电荷的动能，即洛伦兹力不能改变速度的大小，只能改...

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