- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
摆线长为L,摆球质量为m带正电量q的单摆从如图所示位置A摆下,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动,摆动平面垂直磁场,若图中,摆球从A开始运动,当它第一次到最低点时,摆线上的拉力大小为_____________.
正确答案
小球在下落过程中,只有重力做功,所以到最低点时,,小球在最低点时,根据左手定则可得受到竖直向下的洛伦兹力,故小球受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力,竖直向下的洛伦兹力,它们的合力充当向心力,所以
故两式联立可得
如图所示,质量为m的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下,磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平并与小球运动方向垂直,若小球带正电量q,球与墙面的动摩擦因数为,则小球下落的最大速度为__________.
正确答案
当重力与摩擦力相等时,小球下落的速度最大。,
=
粒子和氘核以相同的初动能自同一点垂直射入匀强磁场,在磁场中
粒子和氘核运动半径之比为 ,周期之比为 。
正确答案
1:1
粒子在磁场中轨迹半径,
粒子
,氘核
因为动能相同,一算可得半径之比
,运动周期
可知周期之比1:1
如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过最低位置时绳上的拉力F.
图15-4-14
正确答案
向右摆:3mg-Bq 向左摆:3mg+Bq
设小球摆到最低点时速度为vm,小球在下摆过程中只有重力做功,机械能守恒,即mgL=mvm2
设拉力为F′,洛伦兹力为F=qvmB
小球向右经最低点时有
F′+F-mg=
代入vm、F解得F′=3mg-Bq
小球向左经最低点时有
F′-F-mg=
代入vm、F解得F′=3mg+Bq.
如图所示,电子射线管(A为其阴极),放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的阴极(A)接直流高压电源的_______极。(正、负) 此时,荧光屏上的电子束运动径迹将_________偏转.(填“向上”、“向下”或“不”).
正确答案
负 向下
试题分析:电子射线管阴极是发射电子的电极,所以是要接到高压的负极上的,电子在磁场中运动,受到洛伦兹力的作用而发生偏转,由左手定则判断偏转方向.
因为A是阴极,所以射线管的阴极(A)接直流高压电源的负极.电子在阴极管中的运动方向是A到B,产生的电流方向是B到A,根据左手定则判定轨迹向下偏转.
点评:对负电荷,左手定则四指所指方向为其运动的反方向。
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