- 磁场对运动电荷的作用
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(2015秋•淄博校级期末)粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.以下四个图中,磁场方向垂直纸面向里,大圆的半径是小圆半径的两倍,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )
正确答案
解析
解:两粒子均带正电,以大小相等的速度在磁场中向相反的方向运动,都是由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力,所以有:Bqv=m,得到:R=
;
因为粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,所以甲的半径为乙半径的2倍,故AB错误;
再根据左手定则,甲粒子做圆周运动的洛伦兹力指向圆心,运动方向一定为逆时针,所以C正确,D错误;
故选:C
如图所示,带负电的离子束沿图中虚线及箭头方向通过蹄形磁铁磁极间时,它的偏转方向为( )
正确答案
解析
解:由图可知,磁场方向从N极指向S极,根据左手定则可知,让四指指向与正电荷运动方向相同,让磁感线穿过手心,根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向,由此可知负电的离子束所受的洛伦兹力的方向向下,故B正确,ACD错误.
故选:B.
洛伦兹力的方向可以根据______判断,洛伦兹力的方向既垂直于______方向,又垂直于______方向.
正确答案
左手定则
速度
磁场
解析
解:洛伦兹力的方向可以根据左手定则来判定;
左手定则:张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线穿过手心,四指与电流(正电荷运动的)方向相同,大拇指所指的方向是安培力(洛伦兹力)的方向.所以洛伦兹力的方向既垂直于 速度方向,又垂直于磁场的方向.
故答案为:左手定则,速度,磁场
如图,初速度为v0的电子流,沿平行于通电长直导线的方向持续射出,固定的直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示.F表示直导线此状态所受安培力,f表示此瞬间电子所受洛仑兹力.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,
根据左手定则可知,因电子流的运动,产生向下的电流,则安培力的方向向左,故ACD错误,B正确.
故选:B.
一个电子在匀强磁场中运动,速度v方向与磁感应强度B方向垂直.某时刻运动状态如图所示.请你在图中画出电子所受洛仑兹力的方向.
正确答案
解析
解:电子在匀强磁场中运动向右运动,磁场的方向是向里的,根据左手定则可得洛伦兹力的方向是向下的.
如图所示.
如图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向,洛伦兹力方向正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中,磁场方向向上,正电荷向右运动,故根据左手定则,洛仑兹力垂直向外,故A正确;
B、乙图中,磁场方向向内,负电荷向下运动,根据左手定则,洛仑兹力向左,故B正确;
C、丙图中,磁场垂直向外,正电荷速度方向斜向右上方,根据左手定则,洛仑兹力向右下方,故C错误;
D、丁图中,磁场方向向左,负电荷向上运动,故洛仑兹力垂直向内,故D错误;
故选:AB
通电螺线管接正弦交流电源,螺线管的中轴线是O1O2直线,如图所示,电子以V0的速度沿O1O2直线从远处射入螺线管,不计电子重力作用,则电子的运动情况是( )
正确答案
解析
解:由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线,与电子的运动方向平行,则电子在磁场中不受洛伦兹力,电子重力又不计,则电子做匀速直线运动.故B正确,ACD错误;
故选:B
如图所示是磁场B,负电荷速度v和磁场对运动电荷作用力f三者方向的相互关系图,其中正确的是(B,f和v两两垂直)( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则:磁感线穿入手心,四指指向负电荷运动的相反,即向左,拇指指向洛伦兹力方向,可知,洛伦兹力方向向上,符合左手定则.故A正确.
B、根据左手定则:磁感线穿入手心,四指指向负电荷运动的相反,即向下,拇指指向洛伦兹力方向,可知,洛伦兹力方向向左,符合左手定则.故B正确.
C、根据左手定则:磁感线穿入手心,四指指向负电荷运动的相反,即向外,拇指指向洛伦兹力方向,可知,洛伦兹力方向向左,符合左手定则.故C正确.
D、根据左手定则:磁感线穿入手心,四指指向负电荷运动的相反,即向上,拇指指向洛伦兹力方向,可知,洛伦兹力方向向里,不符合左手定则.故D错误.
故选:ABC
(2015秋•晋城期末)一个质量为m,电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,作用在负电荷上的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是( )
正确答案
解析
解:当洛伦兹力方向和电场力方向相同时,有: ①
其中:F电=3qvB ②
联立①②解得:
当洛伦兹力方向和电场力方向相反时,有:F电-qvB=mvω ③
联立②③得:,故BD错误,AC正确.
故选AC.
如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( )
正确答案
解析
解:由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;
由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误.
故选:B
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