- 磁场对运动电荷的作用
- 共2267题
两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一空间足够大的匀强磁场中,两粒子质量之比为1:4,电荷量之比为1:2,则两带电粒子( )
正确答案
解析
解:A、根据洛伦兹力大小:f=Bqv,结合题意可得,洛伦兹力大小与电量成正比,即1:2,故A错误.
B、根据洛伦兹力提供向心力:,
又因为,得:
,
所以有:,故B错误.
C、因为,所以
,因为粒子做匀速圆周运动,故v大小不变,故
,故C错误.
D、加速度为,因为v大小不变,故
=
,故D正确.
故选:D.
如图所示,甲、乙叠放在一起相对粗糙的水平面静止.甲带正电,乙不带电,在水平面上方空间有水平方向的匀强磁场.现在对乙施加一个水平恒力,使甲、乙无相对滑动地一起向右加速运动,那么此时( )
正确答案
解析
解:ABC、甲、乙两物块间没有相对的滑动,是静摩擦力,对于甲来说,静摩擦力作为合力产生加速度,由于整体的加速度增大,所以甲、乙两物块间的摩擦力增大,故B正确,AC错误.
D、甲带正电,在向右运动的过程中,受到的洛伦兹力的方向向上,所以对乙的压力变小,乙与地面之间的为滑动摩擦力,压力变小,所以滑动摩擦力也变小,所以D正确;
故选:BD.
关于洛伦兹力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电荷处于磁场中,不受到洛伦兹力,因为电荷没有运动,故A错误;
B、运动电荷在磁场中平行与磁场方向时,则没有洛伦兹力;当运动电荷与磁场方向相垂直时,洛伦兹力达到最大.故B错误;
C、若运动电荷与磁场方向平行,则没有洛伦兹力,但有磁场存在,故C错误;
D、若运动电荷与磁场方向平行,则没有洛伦兹力,但可能有磁场存在,故D正确;
故选:D
一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷量放置在倾角α=60°的光滑斜面上(绝缘).斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块至某一位置时,要离开斜面.求:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块离开斜面的瞬间速度为多大?
(3)小滑块离开斜面前在斜面上运动多大位移?
正确答案
解析
解:(1)由题意可知:小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上.
根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)由题意,当滑块离开斜面时,洛伦兹力:Bqv=mgcosα,
则v==
m/s=2m/s
(3)又因为离开之前,一直做匀加速直线运动,则有:
mgsina=ma,
即a=gsin60°=5m/s2,
由v2=2ax得:
x=m=
m
答:(1)小滑块带负电荷;
(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度是2m/s;
(3)该斜面的长度至少长.
在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方放置一根通有如图所示电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则电子将( )
正确答案
解析
解:根据安培定则判断可知:通电导线在阴极射线管处产生的磁场方向垂直纸面向里,电子带负电,向右运动,由左手定则判断得知电子流所受的洛伦兹力方向向下,所以阴极射线向下偏转.故B正确.
故选:B.
有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当电荷的运动方向与磁场方向平行,则电荷不受洛伦兹力,故A错误.
B、电荷在电场中一定受到电场力作用,故B正确.
C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同,负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反.故C错误.
D、根据左手定则知,电荷若受洛伦兹力,则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直.故D正确.
故选:BD.
电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则( )
正确答案
解析
解:
A、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,粒子受到的洛伦兹力的大小:f=qvB,大小不变.故A正确.
B、洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直,所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向,并没有改变速度的大小,磁场不会对电子做功.故B正确.
C、电子在磁场中做匀速圆周运动,速度的方向始终沿圆弧的切线方向,方向不断变化.故C错误.
D、电子在磁场中做匀速圆周运动,速度的大小不变,所以电子的动能就没有变化.故D正确.
故选:ABD.
如图所示,带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h4,如图所示.不计空气,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:第1个图:由竖直上抛运动的最大高度公式得:h1=.
第3个图:当加上电场时,由运动的分解可知,在竖直方向上有:
v02=2gh3,
所以h1=h3.故A正确;
而第2个图:洛伦兹力改变速度的方向,
当小球在磁场中运动到最高点时,小球应有水平速度,设此时的球的动能为Ek,则由能量守恒得:
mgh2+Ek=mv02,
又由于mv02=mgh1
所以 h1>h2,故D错误.
第4个图:因电性不知,则电场力方向不清,则高度可能高度h1,也可能小于h1,故B错误,C错误;
故选:A.
请在图1和图2中画出通有电流I的直导线所受安培力的方向和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力的方向.
正确答案
解析
解:根据左手定则,图1中,磁场的方向向里,电流的方向向右,则安培力的方向向上;如图
第二个图中,磁场的方向向外,正电荷运动的方向向下,所以洛伦兹力的方向向左,如图
答:受力的方向如图.
(2015秋•河池月考)如图所示,某足够宽的空间有垂直纸面向外磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电q=0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为F=0.6N的恒力,g取10m/s2.关于滑块的运动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5m/s2,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起以a=的加速度一起运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bqv=mg,解得:v=10m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,
.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑动,做加速度减小的变加速,最后做速度为10m/s的匀速运动..
木块开始的加速度为2m/s2,当恰好要开始滑动时,f=μ(mg-qvB)=ma,代入数据得:v=6m/s,此后滑块的加速度减小,仍然做加速运动.故AD错误,BC正确.
故选:BC
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