- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图,一带电塑料小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面.当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,因此洛伦兹力向上,与重力平衡,根据左手定则可知,小球带正电,故A错误;
B、设线的长度为L,小球经过最低点时速率为v.根据机械能守恒定律得:mgL(1-cos60°)=mv2,
得到:v=
当小球自左方摆到最低点时,有:qvB-mg=m…①
当小球自右方摆到最低点时,有:F-mg-qvB=m…②
由①+②得:F=2mg+2m=4mg.
因此小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为4mg,故B错误,C正确;
D、由上分析可知,小球无论是向左摆,还是向右摆,只有重力做功,机械能守恒,则摆到最低点动能总相同,故D正确;
故选:CD.
关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当带电粒子沿磁场线运动时,该带电粒子不受洛伦兹力,故A错误.
B、若通电导线平行于磁场方向,则该导线不受安培力,故B错误.
C、洛伦兹力总是垂直于运动电荷的速度方向,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功,故C正确;
D、安培力对通电导线可能做功,故D正确.
故选:CD.
设运动着的电荷只受磁场的作用,则下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、洛伦兹力始终与磁场及电荷的运动方向构成的平面垂直,所以一定与磁场方向垂直,与电荷的正负无关.故A错误;B错误;
C、洛伦兹力始终与磁场及电荷的运动方向构成的平面垂直,所以洛伦兹力始终垂直于速度,因此洛伦兹力不会改变速度大小,故C正确;D错误;
故选:C.
在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,电量都为q的三个正、负离子从O点同时沿纸面内不同方向射出,运动轨迹如图,已知ma>mb=mc,磁场足够大,不计离子间的相互作用,可以判定( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则知,c带正电,a、b带负电,故B正确,A错误.
C、根据T=,因为电量相等,ma>mb=mc,可知b、c的周期相等,小于a的周期,则b、c比a先回到O点,故D正确,C错误.
故选:BD
(2015秋•辽源期末)质量为m、带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于水平方向向里的匀强磁场中,其磁感应强度为B,如图所示.若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,知洛伦兹力的方向垂直于斜面向上.根据左手定则知,小球带负电.故A正确.
B、小球在运动的过程中受重力、斜面的支持力、洛伦兹力,合外力沿斜面向下,大小为mgsinθ,根据牛顿第二定律知a=gsinθ,小球在离开斜面前做匀加速直线运动.故B正确,C错误.
D、当压力为零时,在垂直于斜面方向上的合力为零,有mgcosθ=qvB,解得.故D错误.
故选:AB.
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