- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示,在光滑水平桌面上,平放一根两端封闭的内壁光滑的真空玻璃管,管长为L,管中一端放有一个质量为m,电荷量为+q的小球,此空间存在着垂直桌面向下的磁场,磁感应强度为B.现在给玻璃管施一平行桌面垂直管子的力,维持管子在桌面上以速度v作匀速平动,小球从管的底端开始向另一端运动,下述判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A:小球相对于管子只能上下运动,所以不是类平抛运动.故A错误.
B:对小球受力沿管子方向分析如图:
F合=qvB,由牛顿第二定律F合=ma得:
a=;
由v2-v02=2al得:
v1=;此时垂直于管子方向的速度为:v
所以离开时的速度为:,故B错误.
C:磁场力在沿管子方向的功为:qvBL,在垂直于管子方向做负功,所以总功不是qvBL,故C错误.
D:由:L=得:
L=得:t=
.故D正确.
故选:D
(2015秋•辽源期末)带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,并恰好做匀速度直线运动,如图所示,若油滴的质量为m,磁感应强度大小为B,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据平衡条件知油滴受向上的洛伦兹力,根据左手定则判断油滴必带正电荷;由受力平衡有:
qv0B=mg
得:q=
故A正确;
故选:A.
如图所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球带正电,悬挂于O点,摆长为l,当它摆过竖直线OC时便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A、B点分别是最大位移处,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、带电小球在进入磁场的运动过程中,所受的洛伦兹力不做功,整个过程中小球的机械能守恒,所以A点和B点处于同一水平.故A正确.
B、球在A、B点时速度均为零,向心力均为零,细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力,所以拉力大小相等.故B正确.
CD、根据小球的机械能守恒可知,小球向左和向右经过C点时速率相等,则向心力相同,但由于洛伦兹力方向相反,所以单摆向左或向右运动经过C点时线的拉力大小不等.故C正确,D错误.
故选:ABC
在下面的四幅图中,标出了匀强磁场磁感应强度B的方向、电荷速度v的方向以及电荷所受洛伦兹力f的方向,其中正确表示三者方向关系的图是( )
正确答案
解析
解:根据左手定则,可判断出洛伦兹力方向.
A图洛伦兹力的方向垂直纸面向里;B图洛伦兹力的方向垂直纸面向外;C图洛伦兹力方向向下;D图洛伦兹力方向向上.故C正确,A、B、D都错误.
故选:C
如图,MN是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板(粒子速率变小),虚线表示其运动轨迹,由图知( )
正确答案
解析
解:A、带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小,根据带电粒子在磁场中运动的半径公式:,粒子的半径将减小,故粒子应是由下方穿过金属板,故粒子运动方向为edcba,根据左手定则可得,粒子应带负电,故A错误;
BC、带电粒子穿过金属板后速度减小,由r= 轨迹半径应减小,故可知粒子运动方向是edcba,故B错误,C正确;
D、由T= 可知,粒子运动的周期和速度无关,而上下均为半圆,故所对的圆心角相同,故粒子的运动时间均为
,故D错误;
故选:C.
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