- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
如图所示，P、N是两个长为
正确答案
(1)根据牛顿第二定律得：
当从N板右端射出时：
当从N板左端射出时：
所以:B的取值范围为
（2）根据类平抛运动的规律得：
联立解得：
要想射出，则有：
略
（16分）如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场，现有一质量为m，带电量为+q的粒子在纸面内以某一速度从此区域下边缘上的A点射入，其方向与下边缘线成30°角，粒子能回到A点，（不计重力）试求：
（1）速度v的大小；
（2）粒子从A点出发，再次回到A点时所用的时间。
正确答案
（1）
（2）
（1）粒子运动如图所示，由图示的几何关系可知
粒子在磁场中的轨道半径为r，
则有
解得
此时，粒子可按图中轨道返到A点，
（2）进入磁场前粒子匀速直线运动的距离
匀速直线运动的时间
进入磁场后就粒子做匀速圆周运动的时间
从磁场出来到A点的时间
总时间
如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的AB两极分别接在直流高压电源的 极和 极。磁时，荧光屏上的电子束运动径迹 偏转。（填“向上”、“向下”“不”）。
正确答案
负 正 向下
A为阴极则接电源的负极，则B接电源的正极，电子从A中射出，磁场方向垂直向里，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力，所以电子的运动轨迹向下偏转。
某处地磁场的方向水平地由南指向北，磁感应强度为1.2×10-4 T.一个速度为5×105 m/s的离子(带正电、电荷量为2e)竖直向下飞入地磁场，磁场作用于离子的力大小为____________N，离子将向____________偏转.
正确答案
1.92×10-17 东
粒子所受洛伦兹力F=2evB=2×1.6×10-19×5×105×1.2×10-4 N=1.92×10-17 N.
由左手定则可判断出粒子将向东偏转.
如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q＞0）、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O’。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0＜θ＜
正确答案
据题意，小球P在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O’。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力
f＝qvB ①
式中v为小球运动的速率。洛仑兹力f的方向指向O’。根据牛顿第二定律
由①②③式得
由于v是实数，必须满足
由此得B≥
可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度大小的最小值为
此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为
由⑦⑧式得
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