- 磁场对运动电荷的作用
- 共2267题
关于电荷在磁场中的受力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、运动的电荷不一定受到洛伦兹力作用,若电荷的运动方向与磁场方向平行,则运动电荷不受洛伦兹力作用.故A错误.
B、根据左手定则,洛伦兹力的方向与磁场方向、粒子的运动方向垂直.故B错误,C也错误.
D、带电粒子运动方向与磁场方向平行时,一定不受洛伦兹力的作用.故D正确.
故选:D.
关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若粒子的速度方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,故A错误;
B、若通电导线与磁场方向不平行,安培力就不为零,故B正确;
C、D、因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向,故洛伦兹力的瞬时功率为零,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功,故C正确,D错误;
故选:BC.
如图所示,通电竖直长直导线的电流方向向上,初速度为υ0的电子平行于直导线竖直向上射出,不考虑电子的重力,则电子将( )
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,然后根据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,故BCD错误,A正确.
故选:A.
如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,铜质导电板置于磁场中.通电时铜板中的电流方向向下,由于磁场的作用( )
正确答案
解析
解:通电时铜板中电流方向向下,根据左手定则可知,电子受到的洛伦兹力的方向是向右的,所以电子会偏向右侧,所以b侧聚集较多电子,同时使a点出现正电荷,所以a点的电势高于b点电势,所以C正确,ABD错误.
故选:C.
如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆MN,与水平面夹角为37°,固定在竖直平面内,垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间,杆与B垂直,质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直杆向上的拉力作用,拉力大小为0.4mg,已知小环的带电荷量为q,问(sin37°≈0.6;cos37°≈0.8)
(1)小环带什么电?
(2)小环滑到P处时的速度多大?
正确答案
解析
解:(1)环所受洛伦兹力与杆垂直,只有洛伦兹力垂直于杆向上时,才能使环向上拉杆,由左手定则可知环带负电.
(2)设杆拉住环的力为T,由题可知:T=0.4mg
在垂直杆的方向上对环有:qvB=T+mgcos37°
即qvB=0.4mg+0.8mg
解得:
答:(1)小环带负电;(2)小环滑到P处时的速度为:.
用铝板制成如图所示的框架,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上板上,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度V匀速运动,悬线的拉力为T,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:整体移动中,铝框切割磁场产生感应电动势,使铝框的下板带正电,上板带负电.
设小球带正点荷,则小球受竖直向下的洛仑磁力,向上的电场力,
铝框切割磁场产生感应电动势为BLV,
所以产生的电场强度为=
=BV,
所以受到的电场力为Eq=Bvq,与电荷受到的洛伦兹力的大小相等,方向相反,
所以电场力和洛伦兹力的合力始终为0.
即小球只受重力和绳的拉力的作用,所以AD正确.
故选AD.
(2015秋•无锡期中)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流,欲使导体棒静止在斜面上,可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场.求:
(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B1为多大?
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向如何?则磁感应强度B2为多大?
(3)沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小?最小值B3为多少?
正确答案
解析
解:(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,根据左手定则可知,磁场的方向竖直向上,安培力的方向水平向右,
由 BIL=mg tanα,得B=
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则安培力的方向向上,根据左手定则可知,施加的磁场方向方向水平向左
由BIL=mg 得
(3)根据分力与合力之间的关系可知,安培力的方向沿斜面向上时,安培力最小,此时的磁感应强度最小,根据左手定则可知磁场的方向垂直斜面向上
由 BIL=mg sinα,得B=
答:(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向向上,磁感应强度为;
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向水平向左,则磁感应强度为;
(3)沿垂直斜面向上方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小,最小为
如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的圆环,套在水平放置的足够长粗糙细杆上,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,则圆环在细杆上运动的速度图象可能是下列图象中的( )
正确答案
解析
解:A、由左手定则可知圆环所受洛伦兹力F洛=qvB的方向竖直向上,细杆对圆环的支持力FN,圆环所受滑动摩擦力f=μFN,圆环所受重力G=mg方向竖直向下,
当qvB=mg时,FN=0,故f=0,故圆环做匀速直线运动,故A正确.
B、当qvB<mg时,细杆对圆环的支持力FN方向竖直向上,FN=mg-qvB,故f>0,物体作减速运动,随速度v的减小FN逐渐增大,故滑动摩擦力f逐渐增大,故物体的加速度a= 逐渐增大,即物体作加速度逐渐增大的变减速运动,故C正确,而B错误.
D、当qvB>mg时,细杆对圆环的支持力FN方向竖直向下,FN=qvB-mg,故f>0,物体作减速运动,随速度v的减小FN逐渐减小,故滑动摩擦力f逐渐减小,故物体的加速度a= 逐渐减小,即物体作加速度逐渐减小的变减速运动,当qvB=mg时,FN=0,故f=0,故圆环做匀速直线运动,故D正确.
故选:ACD.
以下法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电荷处于磁场中不一定受到洛伦兹力,静止或当运动电荷的速度与磁场平行时,故A错误;
B、当运动电荷的速度与磁场平行时,不受洛伦兹力的作用,故B错误;
C、当运动电荷的速度与磁场平行时,不受洛伦兹力的作用,即磁场大小不为零,也可能受洛伦兹力作用,故C错误;
D、洛伦兹力只改变速度方向,不改变大小,由P=mv可知,洛伦兹力可以改变动量,故D正确;
故选:D
如图所示,将磁铁靠近阴极射线管(电子射线管)时,发现电子束会发生偏转.使电子偏转的作用力是( )
正确答案
解析
解:由图可知,在射线管中偏转的为电子;故受到的力为洛伦兹力,
故选:D
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