- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示,一束正电粒子自下而上垂直进入一磁场区域.发现该粒子发生如图的偏转.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若框内为向左的磁场,则根据左手定则粒子受到的洛伦兹力的方向向外,故A错误;
B、若框内为向右的磁场,则根据左手定则粒子受到的洛伦兹力的方向向里.故B错误;
C、由图知,粒子进入磁场后受到的洛伦兹力方向向右,根据左手定则判断可知,磁场方向垂直纸面向外.故C错误D正确.
故选:D
如图所示的两物块,甲带正电,乙是不带电的绝缘体.甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场.现用一水平拉力F拉乙物块,使甲、乙无相对滑动一起向左做匀加速运动,在此运动过程中( )
正确答案
解析
解:A、甲带正电,在向左加速运动的过程中,受到的洛伦兹力的方向向下,所以对乙的压力变大,乙与地面之间的为滑动摩擦力,压力变大,所以滑动摩擦力也变大;甲、乙两物块间没有相对的滑动,是静摩擦力,由于整体的加速度不变,所以对于甲来说,静摩擦力作为合力产生加速度,所以甲、乙两物块间的摩擦力不变,所以A错误,B正确;
C、由上分析可知,因洛伦兹力作用,导致乙对地面的压力增大,由于加速度不变,根据牛顿第二定律,则有水平拉力增大,故C错误,D正确;
故选:BD.
如图所示,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑,A、B接触面粗糙,A所带电荷量保持不变,下列四图中关于A、B的v-t图象及A、B之间摩擦力Ff-t图象大致正确的是( )
正确答案
解析
解:在t=t1之前物体A与小车共同做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:F=(m+M)a,所以小车与物块的速度随时间均匀增大;对物块A根据牛顿第二定律有:f=ma.即静摩擦力提供其加速度,根据左手定则判断出物块A所受洛伦兹力方向竖直向上,物块所受的洛伦兹力qvB逐渐增大,由于物体A竖直方向受力平衡,所以A与B之间的压力减小,即它们间的最大静摩擦力减小,当两物体A、B之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a时,A、B发生相对滑动.
当物块A与小车B之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a时,物块与小车发生了相对滑动,此时物块A受到向右的滑动摩擦力f1=μFN虽然小于刚才的静摩擦力,但是滑动摩擦力的方向仍然向右,物块A仍然加速运动,物块所受向上的洛伦兹力qvB逐渐增大,由于物体A竖直方向受力平衡,物块A与小车B之间的压力减小,所以向右的滑动摩擦力也减小,即物块A的加速度在减小,A做加速度逐渐减小的加速运动,则速度增大的越来越慢,洛伦兹力增大的越来越慢,摩擦力减小的越来越慢.直到t2时刻A、B之间的摩擦力减小到0,加速度减小到零,最后做匀速直线运动,在速度-时间图象中物块A的斜率逐渐减小到零;故AC正确BD错误.
故选:AC
高二的一位同学在我校实验室做实验,他先让一绝缘滑块带上正电,并让它以一定的初速度开始在水平绝缘板上自南向北滑动,忽略磁偏角,关于这个滑块运动过程在受到的来自于磁场的洛伦兹力,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:滑块以一定的初速度开始在水平绝缘板上自南向北滑动,忽略磁偏角,则滑块运动的方向与地球的磁场方向平行,则滑块不受洛伦兹力的作用.
故选:D
如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a、b为轨道的最低点,则( )
正确答案
解析
解:小球在磁场中运动,在最低点进行受力分析可知:
FM-mg-Bqv1=m
解得:FM=+mg+Bqv1…①
小球在电场中运动,在最低点受力分析可知:
FN-mg=
解得:FN=+mg…②
A、由上可知,两小球到达轨道最低点的速度Va>Vb,故A正确;
B、因为va>vb,结合①②可知:Fa>Fb,故B错误;
C、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小较小,所以在电场中运动的时间也长,故C错误;
D、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,所以小球可以到达轨道的另一端,而电场力做小球做负功,所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了,故不能到达最右端,故D正确;
故选:AD.
扫码查看完整答案与解析