- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:
(1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
正确答案
略
(1)带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图,则
…………① 即
解得R=4×10-2 m……②
设粒子在磁场里运动轨迹对应的圆心角为θ,则
………③ 解得
由
和
……
…④
所以带电离子在磁场里的运动时间s ………⑤
质量为m,带电量为q的电子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。则电子作圆周运动的半径为 ;周期为 ;
正确答案
略
阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转,这表明电子在磁场中受到 (填“安培力”或“洛伦兹力”)的作用。
正确答案
洛伦兹力
试题分析:本题比较简单,该演示实验演示了带电粒子受洛伦兹力作用而发生偏转的情况.带电粒子在电场中受电场力作用,在磁场中所受力为洛伦兹力.
故答案为:洛伦兹力.
点评:本题比较简单,考查了带电粒子受洛伦兹力作用的现象,对于基础知识,不可忽视,要加强理解和应用.
(10分)如图所示,A和B之间的距离为0.1m,电子在A点的速度m/s.已知电子的电量
C,电子质量
kg.
(1)要使电子沿半圆周由A运动到B,求所加匀强磁场的大小和方向;
(2)电子从A运动到B需要多少时间?
正确答案
(1)垂直纸面向里 0.0011T (2)1.57×10-8s
略
带电量为q的粒子,自静止起经电压U加速进入磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为r的圆周运动,如不计粒子的重力,该粒子的速率为 ,粒子运动的周期为 。
正确答案
2U/(Br)
带电量为q的粒子,自静止起经电压U加速有:,进入磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为r的圆周运动,有
,联立可得
,周期
故答案为:,
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