【導(dǎo)讀】滾動檢測(一)電荷守恒及電場的力的性質(zhì)。項中，至少有一個是正確的，全選對的得10分，選對但不全的得6分，有選錯的。1．如圖1所示，A、B是被絕緣支架分別架起的兩金屬球，并相隔一定距離，A．導(dǎo)體B帶負(fù)電。B．導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，并且電荷量大小相等。C．若A不動，將B沿圖中虛線分開，則兩邊的電荷量大小可能不等，與如何。D．只要A與B不接觸，B的總電荷量總是為零。物體沒有凈余電荷，故無論如何切割金屬B，電荷量大小都相等，所以選項B、D. Q為圓心的同一圓周上的兩點，a、c兩點為同一條電場線上的兩點，則以下說法。以根據(jù)電場線的疏密程度加以判定，由于c處電場線比a處密，故a、c兩點場強(qiáng)。4．帶電微粒所帶的電荷量的值不可能的是下列的()．。解析電場是電荷周圍存在的特殊物質(zhì)，而電場線則是為形象化描述電場而

　　

【正文】 培力作用下運(yùn)動的情況是 ( )． A．沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動 B．沿紙面順時針轉(zhuǎn)動 C． a 端轉(zhuǎn)向紙外， b 端轉(zhuǎn)向紙里 D． a 端轉(zhuǎn)向紙里， b 端轉(zhuǎn)向紙外 答案 D 圖 2 2．如圖 2 所示，一根質(zhì)量為 m 的金屬棒 AC 用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，通入 A→ C 方向的電流時，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，可以采用的辦法是 ( )． A．不改變電流和磁場方向，適當(dāng)增大電流 B．只改變電流方向，并適當(dāng)減小電流 C．不改變磁場和電流方向，適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 D．只改變磁場方向，并適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 解析 通入 A→ C方向的電流時，由左手定則可知，安培力方向垂直金屬棒向上， 2T＋ F 安 ＝ mg， F 安 ＝ BIL；欲使懸線張力為零，需增大安培力，但不能改變安培力的方向，只有選項 A符合要求． 答案 A 圖 3 3．如圖 3 所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、 b 和 c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中 a、 c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b 導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說法正確的是 ( )． A．導(dǎo)線 a 所受合力方向水平向左 B．導(dǎo)線 a 所受合力方向水平向右 C．導(dǎo)線 c 所受合力方向水平向左 D．導(dǎo)線 b 所受合力方向水平向左 解析 通電直導(dǎo)線同向相吸、異向相斥，可知對于 a， Fba是斥力， Fca是引力，又因為在 a導(dǎo)線所處位置，導(dǎo)線 c產(chǎn)生的磁場比導(dǎo)線 b產(chǎn)生的磁場弱，則 Fba大于Fca，即 a所受的合力向左；而對 b， Fab和 Fcb都是斥力，且 a、 c是對稱的，合力為零；對 c，同理可知合力向右，選 A. 答案 A 圖 4 4． (2020聊城高二檢測 )兩個絕緣導(dǎo)體環(huán) AA′ 、 BB′ 大小相同，環(huán)面垂直，環(huán)中通有相同大小的恒定電流，如圖 4所示，則圓心 O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向為 (AA′面水平， BB′ 面垂直紙面 ) ( )． A．指向左上方 B．指向右下方 C． 豎直向上 D．水平向右 答案 A 圖 5 5．如圖 5 所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時 ( )． A．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用 B．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用 答案 B 圖 6 6．如圖 6，在 xOy 平面中有一通電直導(dǎo)線與 Ox、 Oy 軸相交，導(dǎo)線中電流方向如圖所示．該區(qū)域有勻強(qiáng)磁場，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向與 OZ 軸的正方向相同．該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能是 ( )． A．沿 x 軸正方向 B．沿 y 軸負(fù)方向 C．沿 z 軸正方向 D．沿 z 軸負(fù)方向 解析 安培力垂直于 I、 B決定的平面，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度只要在 xOy平面內(nèi)且有垂直 I 向左的分量即可． 答案 B 圖 7 7．如圖 7，質(zhì)量為 m、長為 L 的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于 O、 O′ ，并處于勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)導(dǎo) 線中通以沿 x 正方向的電流 I，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為 ( )． A． z 正向， mgIL tan θ B． y 正向， mgIL C． z 負(fù)向， mgIL tan θ D．沿懸線向上， mgIL sin θ 解析 畫出通電導(dǎo)線受力圖如圖所示，由左手定則可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 y 軸正方向時，安培力沿 z 軸正方向．當(dāng) BIL＝ mg 時，導(dǎo)線受 力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 y軸正向，大小為 mgIL，選項 B正確．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 z 軸負(fù)方向時，安培力沿 y 軸正方向．當(dāng) BIL＝ mgtan θ 時，導(dǎo)線受力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 z軸負(fù)向，大小為 mgIL tan θ，選項 C正確． 答案 BC 二、計算題 (本題共 1 小題，共 23 分．計算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟 ) 圖 8 8． (23 分 )如圖 8 所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為 θ， 處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌中接入電動勢為 E、內(nèi)阻為 r 的直流電源．電路中有一阻值為 R 的電阻，其余電阻不計，將質(zhì)量為 m、長度為 L 的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大小． 解析 受力分析如圖所示，導(dǎo)體棒受重力 mg、支持力 FN和安培力 F， 由牛頓第二定律： mgsin θ－ Fcos θ＝ ma① F＝ BIL② I＝ ER＋ r③ 由 ①②③ 式可得 a＝ gsin θ－ BELcos θm?R＋ r? . 答案 gsin θ－ BELcos θm?R＋ r? 滾動檢測 (七 ) 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 (時間： 60 分鐘 滿分： 100 分 ) 一、選擇題 (本題共 7 小題，每小題 11 分，共 77 分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個是正確的，全選對的得 11 分，選對但不全的得 6 分，有選錯的得 0 分 ) 1．一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場中，則不受磁場影響的物理量是( )． A．速度 B．加速度 C．速率 D．動能 解析 洛倫茲力始終與運(yùn)動速度方向垂直，洛倫茲力不做功．故選項 C、 D正確． 答案 CD 圖 1 2．空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和水平方向 (垂直紙面向里 )的勻強(qiáng)磁場，如圖 1 所示，已知一離子在電場力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自 A 點沿曲線 ACB 運(yùn)動，到達(dá) B 點時速度為零， C 為運(yùn)動的最低點．不計重力，則 ( )． A．該離子帶負(fù)電 B． A、 B 兩點位于同一高度 C． C 點時離子速度最大 D．離子到達(dá) B 點后，將沿原曲線返回 A點 答案 BC 3. 圖 2 如圖 2 所示， MN 板兩側(cè)都是磁感強(qiáng) 度為 B 的勻強(qiáng)磁場，方向如圖所示，帶電粒子 (不計重力 )從 a 位置以垂直 B 方向的速度 V 開始運(yùn)動，依次通過小孔 b、 c、 d，已知 ab＝ bc＝ cd，粒子從 a 運(yùn)動到 d 的時間為 t，則粒子的荷質(zhì)比為 ( )． A. πtB B. 4π3tB 解析 粒子運(yùn)動周期 T＝ 2πmBq ，從 a 運(yùn)動到 d 經(jīng)歷三個半圓周，故 t＝ 3T2 ，解得 qm＝ 3πtB，選項 D正確． 答案 D 圖 3 4．帶電粒子 (不計重力 )以初速度 v0從 a 點進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，如圖 3 所示．運(yùn)動中經(jīng)過 b 點， Oa＝ y 軸平行的勻強(qiáng)電場，仍以 v0從 a 點進(jìn)入電場，粒子仍能通過 b 點，那么電場強(qiáng)度 E 與磁感強(qiáng)度 B 之比 EB為 ( )． A． v0 B． 1 C． 2v0 解析 在磁場中粒子做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得 qv0B＝ mv20r ，故 r＝mv0qB；在電場中粒子類平拋運(yùn)動，水平方向有 r＝ v0t，豎直方向有 r＝12qEm t2，聯(lián)立可得 EB＝ 2v0，選項 C正確． 答案 C 圖 4 5．如圖 4 所示， MN 是勻強(qiáng)磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子 (不計重力 )在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動軌跡，由圖知 ( )． A．粒子帶負(fù)電 B．粒子運(yùn)動方向是 abcde C．粒子運(yùn)動方向是 edcba D．粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長 答案 AC 圖 5 6．如圖 5 所示，帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于 O 點在勻強(qiáng)磁場中擺動，當(dāng)小球每次通過最低點 A時 ( )． A．?dāng)[球受到的磁場力相同 B．?dāng)[球的動能相同 C．?dāng)[球受到的絲線的張力相同 D．向右擺動通過 A點時懸線的拉力大于向左擺動通過 A點時懸線的拉力 答案 BD 圖 6 7．如圖 6 所示，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個 帶電粒子以某一初速度由 A 點進(jìn)入這個區(qū)域沿直線運(yùn)動，從 C 點離開區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從 B 點離開場區(qū)；如 果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從 D 點離開場區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從 A到 B 點、 A到 C 點和 A到 D 點所用的時間分別是 t t2和 t3，比較 t t2和 t3的大小，則有 (粒子重力忽略不計 ) ( )． A． t1＝ t2＝ t3 B． t2＜ t1＜ t3 C． t1＝ t2＜ t3 D． t1＝ t3＞ t2 解析 存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場時，粒子做勻速直線運(yùn)動，只有電場時，做類平拋運(yùn)動，水平方向運(yùn) 動的速度不變，運(yùn)動時間不變；只有磁場時做勻速圓周運(yùn)動，水平方向的速度減小，運(yùn)動時間增大，故選項 C正確． 答案 C 二、非選擇題 (本題共 1 小題，共 23 分．計算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟 ) 8. 圖 7 (23 分 )在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為 θ，足夠長的光滑絕緣斜面，磁感強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上．有一質(zhì)量為 m，帶電量為＋ q 的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖 7所示，若迅速把電場 方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時間是多少？ 解析 電場反轉(zhuǎn)前 mg＝ qE① 電場反轉(zhuǎn)后，小球先沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動，到對斜面壓力減為零時開始離開斜面， 此時有： qvB＝ (mg＋ qE)cos θ② 小球在斜面上滑行距離為： S＝ vt2③ 解 ①②③ 可得：小球沿斜面滑行距離 S＝ m2gcos2 θq2B2 sin θ，所用時間 t＝cot θqB . 答案 m2gcos2 θq2B2sin θ cot θqB