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题型: 多选题
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多选题

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匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,且范围足够大,其俯视图如图所示,若小球运动到某点时,绳子突然断开,则关于绳子断开后,对小球可能的运动情况的判断正确的是(  )

A小球做离心运动,逐渐远离O点

B小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变

C小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径和原来相同

D小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径比原来小

正确答案

B,C,D

解析

解:A.如果洛伦兹力和拉力共同提供向心力,绳子断开时,向心力减小,而小球的速率不变,则小球做逆时针的圆周运动,但半径增大,不会做离心运动,不逐渐远离O点,故A错误;

B、如果洛伦兹力单独提供向心力,绳子断开时,向心力不变,而小球的速率不变,则小球做逆时针的圆周运动,但半径一定不变,故B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,C正确;

D、如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小大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,半径减小,故D正确.

故选:BCD

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题型: 多选题
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多选题

一束带点粒子以一定的速度垂直磁感线射入匀强磁场,关于带电粒子受到的洛伦兹力,以下说法正确的是(  )

A速度越大带电粒子受到的洛伦兹力越大

B洛伦兹力使带电粒子在磁场中加速运动

C洛伦兹力只能改变带电粒子的速度方向

D洛伦兹力对带电粒子不做功

正确答案

A,C,D

解析

解:A、因粒子垂直进入磁场,根据f=Bqv,速度越大带电粒子受到的洛伦兹力越大,故A正确;

B、洛伦兹力总是与速度垂直,则只改变速度的方向,不改变速度大小,洛伦兹力不做功,故B错误,CD正确;

故选:ACD.

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题型: 多选题
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多选题

一个运动电荷在某个空间里没有受到洛仑兹力的作用,那么(  )

A这个空间可能有方向与电流方向平行的磁场

B这个空间可能有方向与电流方向垂直的磁场

C这个空间一定没有磁场

D这个空间不一定没有磁场

正确答案

A,D

解析

解:A、C、D、由题意,运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力,可能空间没有磁场,也可能存在磁场,磁场方向与电荷运动方向平行.故AD正确,C错误.

    B、若磁场方向与电荷运动方向垂直,电荷一定受到洛伦兹力,不符合题意.故B错误.

故选:AD

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题型: 单选题
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单选题

在阴极射线管中,其上方置一根通有如图所示方向电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则阴极射线将(  )

A向上偏转

B向下偏转

C向纸里偏转

D向纸外偏转

正确答案

B

解析

解:右图,在阴极射线管中电子流方向由左向右;

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.

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题型: 单选题
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单选题

质量为m,带电量为+q的滑块从光滑、绝缘斜面上由静止下滑,如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为B,则滑块在斜面上滑行过程中(设斜面足够长),滑块(  )

A在斜面上滑行的最大速度为mg/qB

B在斜面上滑行的最大速度为mgcosθ/qB

C作变加速直线运动

D在斜面上滑动的最大距离为m2g/2q2B2sinθ

正确答案

B

解析

解:小物体沿斜面下滑时,小滑块沿斜面下滑时,受重力、支持力、洛伦兹力.

由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,加速度a=gsinθ,作匀变速直线运动,所以C错误;

洛伦兹力F=qvB,当FN=0,

即qvB=mgcosθ时速度达到最大,小物体开始离开斜面;

所以在斜面上滑行的最大速度为v=,所以A错误B正确;

由匀变速直线运动的速度位移公式可得:

v2-0=2aL,

则小物体在斜面上滑行的距离L=,所以D错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是(  )

A速度方向与磁场方向垂直

B速度方向与磁场方向平行

C速率越小,周期越大

D速率越大,周期越大

正确答案

A

解析

解:A、B、当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,根据左手定则可以知道洛伦兹力方向一定垂直于速度方向,故A正确,B错误;

C、D、当带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:

qvB=m

其中:v=

解得:

T=,即周期与速率无关,故CD错误;

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

画出图中的电荷所受洛伦磁力的方向

正确答案

解析

解:1.由左手定则可知,正电荷的速度方向水平向右,因此手掌向外,四指水平向右,则大拇指向为洛伦兹力方向,即为竖直向上;

2.由左手定则可知,正电荷的速度方向水平向右,因此手掌向下,四指水平向右,则大拇指向为洛伦兹力方向,即为水平向外.

答:如上图所示

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题型: 单选题
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单选题

(本题供使用选修3-1教材的考生作答.)在匀强磁场中,一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动.现将该磁场的磁感应强度增大为原来的 2 倍,则该带电粒子受到的洛伦兹力(  )

A变为原来的四分之一

B增大为原来的4倍

C减小为原来的一半

D增大为原来的2倍

正确答案

D

解析

解:根据洛伦兹力公式F=qvB可知,若粒子速度与磁场方向垂直,当该磁场的磁感应强度增大为原来的 2 倍时,洛伦兹力将变为原来的2倍,故ABC错误,D正确.

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

如图甲所示,一个带负电的小物块正以速度v0沿斜面匀速下滑(设斜面足够长),若在运动过程中,加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,则小物块运动v-t 的图象可能是图乙中的(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:物体在斜面上匀速下滑,说明物体受重力、支持力及摩擦力的作用而处于平衡状态;

加磁场后,物体受到的洛仑兹力垂直于斜面向下,则物体受到斜面的支持力增大,摩擦力增大,物体做减速运动;由于速度的减小,洛仑兹力减小,物体对斜面的压力减小;物体的加速度减小,故物体做加速度减小的变速运动;最终速度减为零时,物体保持静止;

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

如图,当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则(  )

A带电粒子的速度减小

B带电粒子速度方向不变

C带电粒子的速度增大

D带电粒子速度方向改变

正确答案

B

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,与正粒子的运动方向平行,则正粒子在磁场中不受洛伦兹力,正粒子重力又不计,则粒子做匀速直线运动,受到的大小与方向都不变.故B正确,ACD错误.

故选:B

下一知识点 : 磁性材料
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