- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示，是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，虚线是电子的运动轨迹，那么A端接直流高压电源的 极（正或负），C为蹄形磁铁的 极（N或S）。
正确答案
负、 S
试题分析：A端发射出电子，知A端接高压电源的负极，洛伦兹力方向向下，根据左手定则知磁场的方向由C指向D，所以C为蹄形磁铁的S极．
如图15-4-5所示，一根光滑绝缘杆MN在竖直面内与水平面夹角为37°，放在一个范围较大的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与杆垂直.质量为m的带电环沿杆下滑到P处时，向上拉杆的力大小为0.4mg，若环带的电荷量为q，问环带什么电？它滑到P处时的速度多大？在何处环与杆无相互作用？
图15-4-5
正确答案
环所受洛伦兹力恒与杆垂直，只有洛伦兹力垂直于杆向上时，才能使环向外拉杆，由左手定则可知环带负电.设杆拉住环的力为T，由题可知：T=0.4mg.
在垂直杆的方向上对环有：QvB=T+mgcos37°
即QvB=0.4mg+0.8mg
得
当环与杆之间无相互作用时，上式中T=0，即
Qv′B=mgcos37°得
因为v′＜v，所以此位置P′在P上侧，离P距离S处.因为杆光滑，所以对环mgsinθ=ma，a=gsin37°，由v 2-v′2=2aS，得
如图15-4-10所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，一质量为m，带电荷量为q的粒子以速度v与磁场垂直，与电场成45°角射入复合场中恰能做匀速直线运动，求电场强度E，磁感应强度B的大小？
图15-4-10
正确答案
E=
对粒子进行受力分析，有重力、电场力和洛伦兹力如题图所示，由于带电粒子所受洛伦兹力与v垂直，电场力与v成45°角，因而mg与qE的合力与F等大反向.
由qE=mgtan45° 得：E=
由F=qvB=mg/cos45° 得：B=
在光滑的绝缘水平面上，有直径相同的两个金属小球A、C，已知
正确答案
有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并且处在磁感应强度为B、方向垂直指向纸里的匀强磁场中，如图15-4-13所示.为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多大?方向如何?
图15-4-13
正确答案
ｍgqB 水平向左
带电小球不动，而磁场运动，也可以看作带电小球相对于磁场沿相反方向运动.带电小球仅受重力和洛伦兹力的作用,那么欲使小球飘起,带电小球所受的最小洛伦兹力大小为F=ｍg,方向竖直向上.用左手定则可以判断出小球相对磁场的运动方向为水平向右，所以带电小球不动时，磁场应水平向左平移.设磁场向左平移的最小速度为v，由F=qvB及F=mg，得：v=FqB=ｍgqB.
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