- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如果是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的运动轨迹,a和b是轨迹上的两点,该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、带电粒子在磁场中做圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m,则粒子轨道半径r=
.
由题意,粒子的动能不断减小,速率v减小,则由上述公式得知,粒子的轨迹半径不断减小,从粒子运动的轨迹可以判断,粒子在b点的曲率半径大于在a点的曲率半径,故粒子先经过b点,再经过a点,在b点粒子所受的洛伦兹力向左,由左手定则可以判断粒子带正电,故A错误,B正确;
C、D、根据左手定则可知,洛伦兹力总与速度垂直,则其对粒子一定不做功,故D正确,C错误;
故选:BD.
在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个单摆,如图所示,摆球的质量为m,带电荷量为+q,摆线长为L.当摆角α<5°时,从C点由静止开始释放,那么在摆动过程中
( )
正确答案
解析
解:A、带电的小球在磁场中受到洛伦兹力的作用,而洛伦兹力不做功,方向总与速度垂直,不改变小球的速度大小即不改变小球的运动快慢,所以小球的摆动周期与磁场时相同,根据单摆的周期公式T=分析可知,T与B、m无关.故A错误.
B、摆球在最低点时,根据左手定则判断可知,当小球向右运动时,小球所受的洛伦兹力方向向上,绳子的张力与洛伦兹力、重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:FO+qvB-mg=m,则得FO=mg-qvB+m
;
在C点:绳子的张力 FC=mgcosα.比较上两式得知,摆球在最低点时,绳子的张力不一定比在C点时的张力大,故B错误.
C、摆球在最低点O的速度不为零,加速度不为零,为a=.故C错误.
D、若不计空气阻力,绳子的张力与洛伦兹力不做功,摆球的机械能守恒.故D正确.
故选:D
图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里.以下判断可能正确的是( )
正确答案
解析
解:射线在磁场中向右运动时,带正电荷射线,根据左手定则可以判断它将向上偏转,带负电荷射线,可以判断它将向下偏转,不带电射线,不偏转,由此可以判定a、b带正电,c、d带负电,所以ABC错误,D正确.
故选:D
(2016•南京模拟)一正电荷垂直射入匀强磁场中,其速度v的方向和受到的洛伦兹力F 的方向如图所示.下列关于磁场方向的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:根据左手定则可知:让四指方向与速度方向一致,大拇指指向受力方向,手掌心向外,说明磁场方向垂直纸面向里,故B正确,ACD错误.
故选:B.
(2015秋•贵阳期末)赤道附近,自西向东水平运动的电子流,由于受到地磁场的作用,它将( )
正确答案
解析
解:由于电子带负电,所以自西向东水平运动的电子流产生的电流的方向向西;
根据左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;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安培力的方向.磁场的方向从南向北,电流的方向由东向西,所以安培力的方向竖直向下,即洛伦兹力的方向向下,电子流向下偏转.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
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