1、【 精品教育资源文库 】 62 磁场对带电物体的作用力 方法点拨 洛伦兹力大小与速度大小有关，物体做变速率运动时，洛伦兹力大小相应变化，从而引起物体受力变化 1 (多选 )(2018 兴化一中期初 )如图 1 所示，质量为 m、带电荷量为 q 的三个相同的带电小球 A、 B、 C，从同一高度以初速度 v0水平抛出， B 球处于竖直向下的匀强磁场中， C 球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为 tA、 tB、 tC，落地时的速度大小分别为vA、 vB、 vC，则以下判断正确的是 ( ) 图 1 A tA tB tC B tB0)的小球从斜面上的 h 高度处释放，初速度为 v0(v
2、00)、方向与斜面底边 MN 平行，如图 4 所示，整个装置处在匀强磁场 B 中，磁场方向平行于斜面向上如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边 MN.则下列判断正确的是 ( ) 图 4 A小球在斜面做变加速曲线运动 B小球到达底边 MN 的时间 2hgsin2 C匀强磁场磁感应强度的取值范围为 0 B mgqv0D匀强磁场磁感应强度的取值范围为 0 B mgcos qv05 (多选 )(2017 镇江市模拟 )如图 5 所示，竖直边界 MN 右侧存在水平方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，带电的小球从 a 点进入右侧复合场区域后恰做直线运动，则以下说法正确的是 ( ) 图 5 A电场方向
3、水平向右 【 精品教育资源文库 】 B小球一定带正电 C小球在复合场区域内做匀速直线运动 D小球在复合场区域内运动过程中，重力势能的变化量与电势能的变化量相同 6 (多选 )如图 6 甲所示，一带电物块无初速度地放在传送带的底端，传送带以恒定的速率顺时针转动，装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端 E 运动至传送带顶端 F 的过 程中，其 v t 图象如图乙所示，若物块全程运动的时间为 4.5 s，则下列判断正确的是 ( ) 图 6 A该物块带负电 B传送带的传送速度大小可能大于 1 m/s C若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移 D在 2 4.5 s 内，物块
4、与传送带间仍可能有相对运动 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 AD 根据题意可知： A 球只有重力做功，竖直方向上做自由落体运动； B 球除重力之外还受到洛伦兹力作用，但 B 受的洛伦兹力总是水平方向的，不影响竖直方向的分运动，所以竖直方向也做自由落体运动，但洛伦兹力不做功，也只有 重力做功； C 球除重力做功外，还受到垂直纸面里的电场力作用，竖直方向做自由落体运动，而且电场力对其做正功所以三个球竖直方向都做自由落体运动，下落的高度又相同，故下落时间相同，则有 tA tB tC，故 A正确， B 错误；根据动能定理可知： A、 B 两球合力做的功相等，初速度又相同，所以末速度大小相等，
5、而 C 球合外力做的功比 A、 B 两球合外力做的功大，而初速度与 A、 B 球的初速度相等，故 C 球的末速度比 A、 B 两球的末速度大，即 vA vBvC，故 C 错误， D 正确 2 AD 小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力垂直斜面方向的分力 平衡，故： mgcos qvmB，解得 vm mgcos qB ，所以斜面倾角越小，飞离斜面瞬间的速度越大，故甲滑块飞离斜面瞬间的速率较大，故 A 正确；小滑块在斜面上运动的加速度恒定不变，由受力分析和牛顿第二定律可知加速度 a gsin ，所以甲的加速度小于乙的加速度，因为甲的最大速度大于乙的最大速度，由 vm at 得，甲的运动时间大于乙的运动
6、时间，故 B 错误；由 A、 B 的分析和 x v2m2a得，甲的位移大于乙的位移，故 C 错误；重力的平均功率 P mg v mg vm2sin m2g2sin cos 2qB ，因 sin 30 cos 60 ，故重力的平均功率一定相等，故 D 正确 3 AD 洛伦兹力总是与速度方向垂直，不做功，故 B 错误；小球能从试管口处飞出，说明小球受到指向试管口的洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电设试管运动速度为 v1，小球垂直于试管向右的分运动是匀速直线运动小球沿试管方向受到洛伦兹力的分力 F1qv1B， q、 v1、 B 均不变， F1 不变，则小球相对试管做匀加速直线运动， 与平抛运动类
7、似，小球运动的轨迹是一条抛物线，故 A 正确， C 错误；设小球沿试管方向的分速度大小为 v2，则小球受到垂直试管向左的洛伦兹力的分力 F2 qv2B， v2均匀增大，则 F2均匀增大，而拉力 F的大小等于 F2的大小，则 F 均匀增大，故 D 正确 4 BD 小球在斜面上运动时，一定受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的洛伦兹力，可能受到垂直斜面向上的弹力；小球能够沿斜面到达底边 MN，说明垂直斜面方向的合力为 0，洛伦兹力不大于重力垂直斜面的分力小球受的合力是重力沿斜面向下的分力，因此小球受的合力恒定，故小球做匀变速曲 线运动，故 A 错误；小球做类平抛运动，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，则小球的加速度 a gsin ，再由运动学公式可得 hsin 12at2，【 精品教育资源文库 】 所以小球到达底边 MN 的时间 t 2hgsin2 ，故 B 正确；小球垂直磁场的方向的速度不变，故洛伦兹力 F1 qv0B，不大于重力垂直于斜面向下的分力 mgcos ；也就是 0 B mgcos qv0，故 C 错误， D 正确 5 BC 6.BD
