- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
电子以速度v垂直进入匀强磁场,磁场方向如图所示,此时所受洛仑兹力的方向______(填向上或向下).若将电子换为质子,此时所受洛仑兹力的方向______(填向上或向下).
正确答案
向下
向上
解析
解:根据左手定则,四指与正电荷的运动方向相同,与负电荷的运动方向相反,知若是电子则洛伦兹力方向向下,若是质子则洛伦兹力方向向上.
故答案为:向下;向上.
如图所示为某磁谱仪部分构件的示意图,图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹,宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于电子与正电子的电性相反,所以它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相反,偏转的方向相反,故A正确;
B、根据带电粒子的半径公式:,电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径是否相同,与它们的速度有关,故B错误;
C、质子与正电子的电性相同,所以它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相同,偏转的方向相同,仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,故C正确;
D、根据带电粒子的半径公式:,粒子的半径与粒子的动量成正比,而不是与粒子的动能成正比;粒子的动量越大,它在磁场中的运动轨迹的半径越大.故D错误.
故选:AC.
如图所示,一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子动能将______;周期将______.
正确答案
增加
变小
解析
解:当磁场均匀增加时,根据楞次定律,在光滑轨道处产生逆时针方向的感应电场,正离子在电场力作用下做加速运动,动能增加,速度增加,T=,周期减小.
故答案为:增加;变小
如图所示,一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速率( )
正确答案
解析
解:未加磁场时,根据动能定理,有mgh-Wf=mv2-0,…①;
加磁场后,多了洛伦兹力,根据左手定则判断可知,洛伦兹力方向垂直于斜面向下,洛伦兹力不做功,但使物体对斜面的压力变大,滑动摩擦力变大,物体克服摩擦力做功增大,由动能定理得:mgh-Wf′=mv′2-0,…②
由上分析可知 Wf′>Wf,所以比较①②得v′<v.故B正确,ACD错误.
故选:B.
有一匀强磁场,磁感应强度大小为1.2T,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N,则质子射入时速度为多大?将在磁场中向哪个方向偏转?
正确答案
解析
解:质子所受洛伦兹力大小为:F=qvB,由此得:m/s
根据左手定则可知:质子在磁场中将向西偏转.
答:质子射入时速度为5×105m/s,在磁场中向西偏转.
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