- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是( )
正确答案
解析
解:A、D、洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直,对带电粒子总不做功,根据动能定理,洛伦兹力不改变带电粒子的动能,只改变粒子速度的方向.故可以改变速度.故A错误,D正确.
B、带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变,而方向时刻在改变,所以加速度在变化.故C错误.
C、带电粒子所受的合外力即为洛伦兹力,大小不变,但方向在改变,所以磁场能改变粒子的合外力.故C错误.
故选:D
如图所示,在一光滑、绝缘、倾角为θ的足够长的斜面上,有一个质量为m的带电滑块从斜面上自由静止开始下滑,滑块的带电量为+q,在斜面周围区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.试求滑块在斜面下滑的最大速率及沿斜面下滑的最大距离.
正确答案
解析
解:滑块受重力、支持力、洛伦兹力(垂直向上),是匀加速直线运动;
当洛伦兹力与重力的垂直分力平衡时,支持力为零,故:
qvB=mgcosθ
解得:
v=
根据牛顿第二定律,有:
mgsinθ=ma
解得:
a=gsinθ
根据速度位移关系公式,有:
v2=2ax
解得:
x==
答:滑块在斜面下滑的最大速率为,沿斜面下滑的最大距离为
.
如图所示是电视机中偏转线圈的示意图,圆心O表示电子束,由纸内向纸外而来,那么,接通电源,给偏转线圈加上图示方向的电流时,电子束应( )
正确答案
解析
解:磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时,根据右手螺旋定则,在磁环上形成的磁场方向水平向左,磁场是闭合的,故在磁环中心处的磁场是水平向左的,如图
在根据左手定则,当电子束沿轴线向纸外射出时,电子束受到向上的洛伦兹力,根据左手定则电子束的偏转方向向上.故C正确、ABD错误.
故选:C.
如图所示,带电荷量为+Q的带电小球P串在足够长的杆MN上,MN与水平面成的夹用为θ,小球与MN间的动摩擦因数为μ,小球P从静止开始释放,空间存在正交的匀强电场和匀强磁扬,电场方向垂直MN向右、场强大小为E,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于MN.求小球运动过程中的最大速度.
正确答案
解析
解:当磁场垂直纸面向里时,当重力沿斜面的分力等于摩擦力时,速度达到最大,故有:
mgsinθ=μ(mgcosθ+qE+qvB)
解得:
当磁场垂直于磁场向外时,有:mgsinθ=μ(qvB-mgcosθ-qE)
解得:
答:小球运动过程中的最大速度或者
根据F=qvB可知,带电量为q的粒子以速度v射入匀强磁场B中,关于粒子所受洛仑兹力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据洛伦兹力公式F=qvBsinθ,两个粒子的速度v相同,洛伦兹力不一定相同,故A错误;
B、根据洛伦兹力公式F=qvBsinθ,运动电荷在磁感应强度不为零的地方,如果速度方向与磁场方向平行,则一定不受到洛仑兹力的作用,故B错误;
C、根据洛伦兹力公式F=qvBsinθ,只要速度方向与磁场方向不平行,则洛伦兹力一定不为零,故C错误;
D、根据洛伦兹力公式F=qvBsinθ,当粒子垂直射入磁场时,当两粒子的电量相同,速度大小相同,它们所处的磁场磁感应强度相同,则它们所受的洛仑兹力大小相等,故D正确;
故选:D
扫码查看完整答案与解析