- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示,用铝板制成U形框,将一质量为M的带正小球用绝缘细线悬挂在框中,使小球与框整体在水平向内的匀强磁场中水平向左运动,此时绝缘细线对小球的拉力大小为T( )
正确答案
解析
解:因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势.U形框的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场.
小球这时候受到4个力的作用,重力方向向下,绳子的弹力方向向上,洛伦磁力,电场力,如果带的是正电则洛伦磁力方向向下,所受电场力方向向上;
如果带的是负电则洛伦磁力方向向上,所受电场力方向向下,且洛仑磁力等于电场力.
f洛=BqV,F电=Eq,E=,u=E; 感应电动势E=BVL(L为竖直板的长度)联合起来得 F电=BqV,故洛伦磁力等于电场力且方向相反.故拉力等于重力;
故选:C.
电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,(不计电子重力),则( )
正确答案
解析
解:A、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A正确.
B、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,速度的方向是时刻发生变化的.所以磁场对电子的作用力方向是变化的.而磁场对电子的作用力的大小始终不变.故B错误.
C、电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,磁场对电子的作用力方向是变化的.而磁场对电子的作用力的大小始终不变,根据牛顿第二定律可知电子的加速度的大小始终不变. 故C正确.
D、电子在磁场中做匀速圆周运动,速度的方向是时刻发生变化的,故D错误.
故选:AC
标明下列图中洛伦兹力的方向.
正确答案
解析
解:让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向.
根据左手定则逐个判断即可,洛伦兹力的方向如图所示.
一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感应强度的方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大1倍,则带电粒子受到的洛伦兹力( )
正确答案
解析
解:带电离子沿着磁感应强度的方向运动,粒子的速度v方向与与磁场方向B的夹角θ=0°,sin0°=0,则带电粒子在磁场中所受洛伦兹力为零,将该磁场的磁感应强度增大1倍,粒子所受洛伦兹力仍然为零,不变;
故选:D.
运动电荷进入匀强磁场,且只受磁场作用时,下列说话正确的是( )
正确答案
解析
解:A、运动电荷若受磁场力,磁场力总是与运动电荷的速度方向,即位移方向垂直,磁场力对粒子不做功,故A错误;
B、运动电荷受磁场力作用速度方向不断发生变化,电荷受到的磁场力方向不断变化,磁场力是变力,故B错误;
C、洛伦兹力与粒子的速度方向垂直,对粒子不做功,当可以改变电荷的速度方向,电荷速度是变化的,故C错误;
D、洛伦兹力对运动电荷不做功,运动电荷的动能保持不变,故D正确;
故选:D.
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