2021届新高考物理二轮重难点必刷重难点15不做功的力——洛伦兹力1．如图所示，MN是阴极射线管，虚线是它自左向右发出的阴极射线（电子束）。在阴极射线管MN的正下方放一根与它平行且靠近的长直导线ab，在导线中通以自左向右的恒定电流，阴极射线会发生偏转。从垂直纸面方向看，关于阴极射线的偏转方向，正确的是（）A．向上偏转B．向下偏转C．垂直纸面向外偏转D．垂直纸面向里偏转【答案】A【详解】根据右手定则可知，长直导线ab在MN产生的磁场方向为垂直于纸面向外，再根据左手定则可知，阴极射线会发生向上偏转。故选A。2．如图所示，平行放置的长直导线分别通以等大反向的电流I。某带正电粒子以一定速度从两导线的正中间射入，第一次如图1所示平行导线方向，第二次如图2所示垂直导线方向。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．第一次粒子做匀速直线运动B．第二次粒子做匀速圆周运动C．第一次粒子将向上偏转，且速度大小保持不变D．第二次粒子做直线运动，且速度先增大后减小【答案】C【详解】AC．由右手螺旋定则，图甲中，与两导线共面、平行、等距的直线上磁感应强度垂直纸面向里，根据左手定则，带正电的离子向上偏转，由于洛伦兹力不做功，离子速率不变。故A错误，C正确。BD．由安培定则可知，图乙中，两导线连线的中垂线上的磁感应强度水平向右，离子速度与磁场方向平行，离子不受洛伦兹力，所以离子将匀速直线运动，故BD错误。故选C。3．如图所示，在通电直导线右侧，有一电子沿垂直导线方向以速度v开始运动，则（）A．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小B．将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大C．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小D．将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大【答案】A【详解】根据右手螺旋定则，在导线右侧，磁场垂直纸面向内，而电子带负电，根据左手定则，电子将向上偏转，并且离导线越近，磁感应强度B越大，由于因此电子轨道半径将变小。故选A。4．洛伦兹力演示仪，可用来观察带电粒子在磁场中的偏转。如图，玻璃泡（P）内有电子枪和加速电极，一对励磁线圈（M）位于玻璃泡的前后。当M中通有恒定电流时，P所在处会产生匀强磁场，改变M中的电流，磁感应强度会改变；电子枪发出电子，改变加速电极的电压，电子获得的速度会改变。当M中的电流沿逆时针方向时，电子枪垂直磁场向右发射电子后，可看到P内电子束的径迹呈圆形，则（）A．P处磁感应强度的方向垂直于M所在平面向里B．P内的电子束沿顺时针方向做圆周运动C．若只增大M中的电流，电子束的径迹呈圆形且半径变大D．若只增大加速电压，电子束的径迹半径增大【答案】D【详解】A．根据右手定则，电流沿逆时针方向，可判断磁场方向垂直于M所在平面向外，故A错误；B．电子所受安培力指向圆心，根据左手定则可判断得电子束应做逆时针的圆周运动，故B错误；CD．电子在加速电场中加速，由动能定理有电子在匀强磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有联立解得因此若只增大M中电流时，磁场B增强，r将变小；若只增大加速电压U，电子束的轨迹半径将变大，故C错误，D正确。故选D。5．如图所示的区域内，存在垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子X（不计重力）以一定的初速度由左边界的P点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的N点穿出若撤去该区域内的电场而保留磁场不变，粒子X仍以相同初速度由P点射入，当粒子X从区域右边界穿出，则粒子X（）A．动能可能减小B．动能一定不变C．穿出位置一定在N点上方D．穿出位置一定在N点下方【答案】B【详解】CD．以一定的初速度由左边界的P点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的N点穿出，这是速度选择器模型，只需满足，与电荷量与质量无关，所以带电粒子电性不知，若撤去该区域内的电场而保留磁场不变，洛仑兹力方向可能向上也可能向下，所以穿出点可能在N的上方也可能在N点的下方，所以CD错误；AB．因为只有磁场时，只受洛仑兹力作用，洛仑兹力不做功所以粒子的速度保持不变，则A错误；B正确；故选B。6．如图所示，螺旋管中通入正弦交流电，将电子沿轴线方向射入后，电子在螺旋管中的运动情况是（）A．匀速圆周运动B．往复运动C．匀速直线运动D．匀变速...