- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示,质量为m,电量为q 的带正电物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,则( )
正确答案
解析
解:A、B、对物体受力分析,受重力、支持力,洛伦兹力和滑动摩擦力;根据左手定则,洛伦兹力向下,合力向后,物体做减速运动;由于摩擦力f=μ(mg+qvtB),不断减小,加速度不断减小,不是匀变速运动,故物体的速度由v减小到零所用的时间大于.故A错误,B正确.
C、若另加一个电场强度为,方向水平向右的匀强电场,则电场力方向水平向右,不可能做匀速直线运动.故C错误.
D、若另加一个电场强度为,方向竖直向上的匀强电场,电场力F=qE=mg+qvB,支持力为零,故摩擦力为零,物体做匀速直线运动,故D正确;
故选BD.
一个正电荷沿通电螺线管轴线方向射入,如果螺线管诼渐减消,则正电荷将在螺线管中做什么运动.( )
正确答案
解析
解:由于通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线,与正电荷的运动方向平行,则正电荷在磁场中不受洛伦兹力,正电荷重力又不计,则粒子做匀速直线运动,速度大小方向都不变,如果螺线管诼渐减消,但产生的磁场方向依然与正电荷的运动方向平行,正电荷不受洛伦兹力作用,所受合力依然为0,则正电荷依旧做匀速直线运动,故C正确,ABD错误.
故选:C
每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将( )
正确答案
解析
解:地球的磁场由南向北,当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东,所以粒子将向东偏转,故A正确.
故选:A.
如图是云室中某粒子穿过铅板前后的轨迹,室内匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直纸面向里),铅板上有标度,由此可知此粒子( )
正确答案
解析
解:AB、带电粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得:qvB=,整理得:R=
.
由于粒子穿过铅板后速度v变小,电量q不变,所以粒子运动的半径R减小,从图中可以看出粒子从上向下运动穿过铅板.
粒子的运动方向已知,根据左手定则判断粒带电的正负,将左手掌摊平,让磁力线穿过手掌心,大拇指所指方向为洛伦兹力的方向,则四指指向正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向.所以粒子带负电,故A错误、B正确.
CD、从标尺可以看出,穿过铅板的后,半径为原来的,根据R=
,可知速度为原来的
,则动能为原来的
,故穿过铅板的过程中,粒子损失了
的初动能,故C错误、D正确.
故选:BD.
关于安培力和洛伦兹力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当带电粒子平行于磁场中运动时,不受洛仑兹力作用,故A正确;
B、磁场中的通电直导线,当磁场与电流垂直时,不受到安培力作用,故B错误;
C、洛伦兹力与运动速度相互垂直,则对运动电荷一定不做功,故C正确;
D、磁场对电流的作用力通常称为安培力,安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力,安培力不一定与运动方向垂直,所以可能做功,也可能不做功,故D错误.
故选:AC.
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