高中人教版 (新课标)5 电荷在磁场中受到的力课后作业题

运动电荷在磁场中受到的力

1．(2019·吉林省四平市实验中学高二上学期期末)在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　BC　)

解析：如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动，故C正确；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此只有选项B正确。

2．(2019·宁夏银川一中高二上学期期末)如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段(　C　)

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

C．甲、乙向左运动的加速度不变

D．乙物体对地面的压力不变

解析：甲、乙两物块间没有相对滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间没有摩擦力，根据牛顿第二定律，F＝ma，整体的加速度不变，对甲受力分析，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，所以A错误，B错误，C正确；甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，因为运动的速度增大，所以甲对乙的压力变大，故D错误。

3．(2019·北京市朝阳区高二上学期期末)磁流体发电是一种新型发电方式，图甲和图乙是其工作原理示意图。图甲中的A、B是电阻可忽略的导体电极，两个电极间的间距为d，这两个电极与负载电阻相连。假设等离子体(高温下电离的气体，含有大量的正负带电粒子)垂直于磁场进入两极板间的速度均为v0。整个发电装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向如图乙所示。

(1)开关断开时，请推导该磁流体发电机的电动势E的大小；

(2)开关闭合后，

a．如果电阻R的两端被短接，此时回路电流为I，求磁流体发电机的等效内阻r；

b．我们知道，电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，请你分析磁流体发电机的非静电力是由哪个力充当的，其工作过程如何。

答案：(1)E＝Bdv0　(2)a.r＝；b.洛伦兹力，使正电荷向A板汇聚，负电荷向B板汇聚。

解析：(1)等离子体射入两板之间时，正离子受向上的洛伦兹力而偏向A极板，同时负离子偏向B极板，随着离子的不断积聚，在两板之间形成了从A到B向下的附加电场，当粒子受的电场力与洛伦兹力相等时，粒子不再偏转，此时两板的电势差即为发电机的电动势，满足q＝qv0B，解得E＝Bdv0

(2)开关闭合后

a．如果电阻R的两端被短接，此时回路电流为I，则磁流体发电机的等效内阻：r＝＝

b．由(1)的分析可知，洛伦兹力使正电荷向A板汇聚，负电荷向B板汇聚。