- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4 C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,g取10m/s2,求:
(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?
正确答案
解:(1)由题意可知:小滑块受到的安培力垂直斜面向上.根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)当物体离开斜面时,弹力为零,因此有:qvB=mgcos30°,
得:m/s.
(3)由于斜面光滑,物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
mgsin30°=ma,
由匀变速直线运的速度位移公式得:v2=2ax,
解得:x=1.2m.
答:(1)物体带负电.
(2)物体离开斜面时的速度为=2m/s.
(3)物体在斜面上滑行的最大距离是1.2 m.
解析
解:(1)由题意可知:小滑块受到的安培力垂直斜面向上.根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)当物体离开斜面时,弹力为零,因此有:qvB=mgcos30°,
得:m/s.
(3)由于斜面光滑,物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
mgsin30°=ma,
由匀变速直线运的速度位移公式得:v2=2ax,
解得:x=1.2m.
答:(1)物体带负电.
(2)物体离开斜面时的速度为=2m/s.
(3)物体在斜面上滑行的最大距离是1.2 m.
判断如图所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力方向.
正确答案
解:甲图,磁场的方向垂直纸面向里,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向竖直向上.
乙图,磁场的方向竖直向上,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向垂直纸面向外.
丙图,磁场的方向垂直纸面向外,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向竖直向下.
丁图,磁场的方向竖直向下,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向垂直纸面向里.
答:甲:竖直向上;乙:垂直纸面向外;丙:竖直向下;丁:垂直纸面向里.
解析
解:甲图,磁场的方向垂直纸面向里,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向竖直向上.
乙图,磁场的方向竖直向上,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向垂直纸面向外.
丙图,磁场的方向垂直纸面向外,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向竖直向下.
丁图,磁场的方向竖直向下,粒子的运动方向水平向右,根据左手定则知,粒子的洛伦兹力方向垂直纸面向里.
答:甲:竖直向上;乙:垂直纸面向外;丙:竖直向下;丁:垂直纸面向里.
一个电子以107m/s的速率垂直射入一个匀强磁场中,受到的洛伦磁力为8×10-13N,求该磁场的磁感应强度.(每个电子的电量为1.6×10-19C)
正确答案
解:由F=qvB得
T=0.5T
答:该磁场的磁感应强度是0.5T.
解析
解:由F=qvB得
T=0.5T
答:该磁场的磁感应强度是0.5T.
一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷放置在倾角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面,求:
(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块经过多长时间离开斜面?
(3)该斜面至少有多长?
正确答案
解:(1)由题意可知:小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上.
根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)由题意:当滑块离开斜面时,洛伦兹力:Bqv=mgcosα,
则
又因为离开之前,一直做匀加速直线运动
则有:mgsina=ma,
即a=gsina=5m/s2,
由速度与时间关系得,则
(3)由v2=2ax得:
答:(1)小滑块带负电荷(2)小滑块经过时间离开斜面(3)该斜面至少有1.2m.
解析
解:(1)由题意可知:小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上.
根据左手定则可得:小滑块带负电.
(2)由题意:当滑块离开斜面时,洛伦兹力:Bqv=mgcosα,
则
又因为离开之前,一直做匀加速直线运动
则有:mgsina=ma,
即a=gsina=5m/s2,
由速度与时间关系得,则
(3)由v2=2ax得:
答:(1)小滑块带负电荷(2)小滑块经过时间离开斜面(3)该斜面至少有1.2m.
(2016•盐城一模)如图所示,x为放射源,L为一纸板,纸板与计数器之间有强磁场B.当强磁场移开时,计数器的计数率不变,说明放射源中没有______(选填“α”、“β”或“γ”)粒子;将纸板L移开,计数器计数率大幅度上升,这表明放射源中有______(选填“α”、“β”或“γ”)粒子.
正确答案
解:将磁铁移开后,计数器所得计数率保持不变,说明穿过纸板的粒子中无带电粒子,故没有β射线;将薄纸板L移开,计数率大幅上升,说明射线中有穿透力很弱的粒子,因此放射源有α.
故答案为:β、α
解析
解:将磁铁移开后,计数器所得计数率保持不变,说明穿过纸板的粒子中无带电粒子,故没有β射线;将薄纸板L移开,计数率大幅上升,说明射线中有穿透力很弱的粒子,因此放射源有α.
故答案为:β、α
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