- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
一带电粒子的质量为m,电荷量为q,速率为v,沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中,则粒子受到的洛伦兹力的大小为______,粒子做匀速圆周运动的半径r=______;若只改变磁场的方向,则粒子受到的洛伦兹力大小______,方向将______(以上两空选填“改变”或“不变”).
正确答案
qvB
不变
改变
解析
解:当υ垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中时,由洛伦兹力公式F=qvB,F的方向一定垂直于v;
洛伦兹力提供向心力qvB=m,得:R=
;
根据左手定则可知,只改变磁场的方向,则粒子受到的洛伦兹力大小不变,而方向改变.
故答案为:qvB;;不变;改变.
如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则( )
正确答案
解析
解:A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A错误.
B、设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线.故B正确.
C、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故C错误.
D、设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D正确.
故选:BD.
带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力对带电粒子______ (填“做正功”、“做负功”或“不做功”),原因是______.
正确答案
不做功
洛伦兹力的方向与粒子运动方向垂直
解析
解:带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力对带电粒子不做功
因为功W=FLcosθ
洛伦兹力的方向由左手定则判断可知,洛伦兹力方向与粒子运动速度方向v垂直,即90°
代入功的计算公式得:W=0;
故答案为:不做功; 洛伦兹力的方向与粒子运动方向垂直
以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、安培首先提出了分子电流假说,成功解释了磁化现象,不是奥斯特,所以A错误;
B、奥斯特发现了电流的磁效应,说明电与磁是有联系的,不是安培,所以B错误;
C、带电粒子在某处不受磁场的作用力,可能是运动的方向与磁场平行,磁感应强度不一定为零,所以C错误;
D、通电导线在某处不受磁场的作用力,可能是导线与磁场平行,磁感应强度不一定为零,不能判定是否有磁场存在,所以D正确;
故选:D
如图是荷质比相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹,则( )
正确答案
解析
解:A、荷质比相同的a、b两粒子,因电量无法确定,则质量大小无法比较.故A错误.
B、初始时刻两粒子所受的洛伦兹力方向都是竖直向下,根据左手定则知,两粒子都带负电.故B错误.
C、根据轨迹图可知,a粒子的半径大于b粒子,根据qvB=m得,r=
,则
=
,因它们荷质比相同,即半径越大时,速率越大.故C正确.
D、粒子在磁场中的运动周期T=,由图可知,a粒子的圆心角小于b粒子,则知a在磁场中的运动时间比b的短.故D错误.
故选:C.
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