- 磁场对运动电荷的作用
- 共2267题
下列有关带电粒子运动的说法中正确的是(不计重力)( )
正确答案
解析
解:AC、粒子当平行电场进入时,与电场力同向时电场力做正功,动能增加;当与电场力反向时,电场力做负功,动能减小.当垂直进入电场时,电场力做正功,导致动能增加.故AC正确.
BD、当粒子平行磁场方向进入时,不受到磁场力的作用.而当垂直进入磁场时,所受到的磁场力始终垂直于速度的方向,因此磁场力不做功,则动能不变、但速度方向变化.故B错误、D正确.
故选:ACD.
(2015秋•汉川市期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当电场线为曲线时,即使带电粒子只受电场力,由静止开始运动,其运动轨迹也不与电场线重合,选项A错误.
B、磁场的磁感应强只与磁场本身有关,与通电导线是否受到安培力及安培力的大小无关,选项B错误.
C、电场强度的方向与放入电场中的正电荷所受电场力的方向相同,与负电荷受到的电场力的方向相反,且其大小可有E=来进行计算,选项C错误.
D、由左手定则可知,洛伦兹力方向一定垂直于电荷的速度方向与磁场的方向所决定的平面,即一定与电荷速度方向垂直;但磁场方向不一定与电荷运动方向垂直,选项D正确.
故选:D
如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场.一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线.关于带电小球的运动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为重力改变速度的大小,而洛伦兹力仅改变速度的方向,又洛伦兹力大小随随速度的变化而变化,故电荷运动的轨迹不可能是圆,故A错误;
B、因为系统只有重力做功,据动能定理,电荷在最低点时重力做功最多,得
,最低点处h最大故速度最大.曲线运动的速度方向为该点的切线方向,是低点的切线方向在水平方向,故B正确;
C、整个过程中由于洛伦兹力不做功,即只有重力做功,故系统机械能守恒,故C错误;
D、若最低点洛伦兹力与重力大小相等,根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动,故不可能沿轨迹AB运动,故D错误.
故选:B.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、磁场方向与速度方向不垂直时,f=qvBcosθ,θ是v与B的夹角,当夹角是0时,洛伦兹力为0,但磁感应强度不是0,故A错误;
B、把+q改为-q且速度反向,大小不变,根据左手定则可知,洛伦兹力的大小方向不变,故B正确;
C、根据左手定则,洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向,即垂直于磁场方向和速度方向所决定的平面,但是磁场方向与速度方向不一定垂直,故C错误;
D、由于洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向,所以洛伦兹力只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小,所以不改变粒子动能.故D正确.
故选:BD.
一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向一定是______.
正确答案
平行磁场方向
解析
解:粒子运动的方向与磁场方向平行,该粒子不受磁场的作用,故以原来的速度做匀速直线运动.
故答案为:平行磁场方向.
环形对撞机是研究高能粒子的重要装置.如图所示是环形对撞机的简化图,带电粒子在电压为U的直线加速器的电场中加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动带电粒子,且局限在环形空腔内运动.关于带电粒子的比荷
,加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可知:Bqv=m,
解得R=①
而粒子在电场中被加速,则有:qU=mv2,②
由①②得:R=,
带电粒子运行的周期T=,根据这两个表达式可知:
A、对于给定的加速电压,带电粒子的比荷 越大,磁感应强度B越小,故A错误,B正确.
C、对于给定的带电粒子,U越大,B也相应越大,再代入周期T的公式得T越小,故C正确,D错误.
故选:BC.
如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用,则( )
正确答案
解析
解:电流方向竖直向上,则电子从上往下流,根据左手定则,电子向左侧偏转,则左侧聚集较多的电子,右侧失去电子带正电,所以b点的电势高于a点的电势.故A、D正确,B、C错误.
故选:AD.
如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(电量.质量不变),室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)由此可知此粒子( )
正确答案
解析
解:根据r=知,速度减小,半径减小,可知粒子从下向上运动,根据左手定则知,粒子粒子带的是正电荷.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
在赤道上从西向东水平发射的一束电子流,受地磁场作用,电子流将偏向( )
正确答案
解析
解:赤道处的磁场方向从南向北,电子的方向自西向东,则电流的方向为由东向西,根据左手定则,洛伦兹力的方向向下.故D正确,ABC错误.
故选:D.
如图所示,两段长度均为l、粗细不同的铜导线a、b串联接在某一直流电路中.已知铜导线单位体积内的自由电荷数是一个定值,当在这段特殊的导线a、b所在空间加一垂直于直导线的匀强磁场时,关于两段直导线所受的安培力及其内部自由电荷因定向移动所受的洛仑兹力,以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、由题意可知,a、b两部分是串联,则电流相等,根据F=BIL,可知,安培力的大小相等,故A正确,B错误;
C、D、由于导体受到的安培力是所以自由电荷受到的洛伦兹力集中体现,因铜导线单位体积内的自由电荷数是一个定值,且相同长度下,a的横截面积小于b,所以a中的自由电荷比b中少,所以a中自由电荷所受洛伦兹力平均值大于b中自由电荷所受洛伦兹力平均值,故C错误,D正确;
故选:AD
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