- 磁场对运动电荷的作用
- 共2267题
在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场的方向竖直向下,其俯视图如图,若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法不可能的是( )
正确答案
解析
解:A、若小球带正电,则小球所受的洛伦兹力指向圆心,开始时,拉力可能为零,绳断后,仍然洛伦兹力提供向心力,逆时针做圆周运动,半径不变.
若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力,拉力减小为零,小球靠洛伦兹力提供向心力,速度的大小不变,半径变大,故B错误,A正确.
C、如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时,绳子断后,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径不变,也可能洛伦兹力大于之前合力的大小,则半径减小.故C、D正确.
本题选不可能的,故选:B.
关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是( )
正确答案
解析
解:A、当电荷静止或电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷不受洛伦兹力作用,故A错误;
B、电荷在电场中一定受电场力作用,故B错误;
C、正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致,故C正确;
D、电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直,故D错误;
故选C.
在图中,标出了磁场B的方向、带电粒子的电性及运动方向,电荷所受洛仑兹力F的方向,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、磁场向里,电子向右运动,所以电流方向向左,根据左手定则可得,洛伦兹力的方向下,所以A错误;
B、磁场向外,正电荷向右运动,根据左手定则可得,洛伦兹力的方向向下,所以B正确;
C、磁场向左,正电荷向右运动,运动方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力的作用,所以C错误;
D、磁场向上,正电荷向左运动,根据左手定则可得,洛伦兹力的方向内,所以D错误;
故选:B.
初速度为V0的电子,沿平行于通电直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子初方向如图所示,不计电子的重力,则( )
正确答案
解析
解:由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里,然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右,因此电子将向右偏转,洛伦兹力不做功,故其速率不变,由于磁场的变小,由半径公式可知,则做曲率半径变大的曲线运动,故ABC错误,D正确.
故选:D.
设想在地球的赤道附近有一束带正电的质子沿水平方向由西向东运动,在地磁场的作用下,这束质子发生偏转的方向是( )
正确答案
解析
解:质子流的方向从西而东运动,地磁场方向在赤道的上空从南指向北,根据左手定则,洛伦兹力的方向向上,所以质子向上偏转.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
如图所示,一个带正电的物体从粗糙绝缘斜面底端以初速度v0冲上斜面,运动到A点时速度减为零,在整个空间施加一个垂直纸面向外的匀强磁场,物体运动过程中始终未离开斜面( )
正确答案
解析
解:A、未加磁场时,根据动能定理,有-mgh-Wf=.加磁场后,多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功根据左手定则,洛伦兹力的方向垂直于斜面向下,所以物体对斜面的压力增大,所以摩擦力变大,摩擦力做的功变大,根据动能定理,有mgh-Wf′=0-
mv02,Wf′>Wf,故不能到达A点,故A错误,B正确
C、解:未加磁场时,根据动能定理,有mgh-Wf=-0.加磁场后,多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功根据左手定则,洛伦兹力的方向向上,所以物体对斜面的压力减小,所以摩擦力变小,摩擦力做的功变小,根据动能定理,有mgh-Wf′=
mv′2-0,Wf′<Wf,所以v′>v.故C正确,D错误.
故选:BC
带电量为q1(q1>0)的粒子A在匀强磁场中运动,到达b点时与静止在那里的另一带电量为q2(q2>0)的粒子B相碰并粘合在一起运动,碰撞前后的轨迹如图所示,不计空气阻力和重力作用,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、粒子在磁场中受洛伦兹力做圆周运动,若粒子从a到b运动,根据左手定则可知粒子先带正电,与q2相碰后粒子运动偏转方向发生了变化,即粒子所带电荷种类发生了变化,故q2应该带负电,而且知q2带负电且电量比q1大.故A正确,B错误;
C、若粒子从c到b运动根据左手定则可知粒子A先带正电,与q2相碰后粒子运动偏转方向发生了变化,即粒子所带电荷种类发生了变化,故q2应该带负电,故CD错误;
故选:A.
(2016•南通模拟)如图所示,水平直导线中通有向右的恒定电流I,一电子从导线的正下方以水平向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中,此后电子将( )
正确答案
解析
解:由安培定则可知,导线下方的磁场方向垂直纸面向里,且离导线越远,磁场越弱,如题中图所示,电子初速度方向与电流方向相同,由左手定则可知受到的洛伦兹力方向向下,因此电子将向下偏转,故C正确,ABD错误.
故选:C.
如图所示是用“洛伦兹力演示仪”演示时的两幅照片,忽略地磁场的影响,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中的电子束的轨迹没有偏转,说明不受洛伦兹力.故A正确;
B、乙图中的电子束的轨迹发生偏转,说明受洛伦兹力.故B错误;
C、甲图中的电子束的轨迹没有偏转,说明不受洛伦兹力,电子束处在平行纸面的磁场中,与磁场的方向平行.故C错误;
D、乙图中的电子束的轨迹是圆周,说明受洛伦兹力与磁场的方向垂直,电子束处在垂直纸面的磁场中.故D错误.
故选:A
磁感应强度、带电粒子的电性和速度v的方向如图所示,其中带电粒子不受洛伦兹力的是( )
正确答案
解析
解:带电粒子不运动或运动的方向平行于磁场方向时,带电粒子不受洛伦兹力,
A、带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,则受洛伦兹力,故A错误;
B、带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,则受洛伦兹力,故B错误;
C、带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,则受洛伦兹力,故C错误;
D、带电粒子的速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力,故D正确.
故选:D.
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