- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
质子以v=1.0×104 m/s进入B=0.l T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，v的方向沿纸面与水平线成α=60°角，则质子在磁场中所受的洛伦兹力大小为__________N。
正确答案
1.6×10-16
(9分) 如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，OP=0.5m．现有一质量m=4×10－20kg、电荷量q=+2×10－14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）圆形磁场区域的最小半径．
正确答案
（1）0.3m （2）
试题分析：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得 R=0.3ｍ （1分）
（2）带电粒子进磁场的初速度方向水平向右，离开磁场的末速度垂直AO斜向下，速度偏向角为
又
解得
（3）根据粒子做匀速圆周运动圆心角为60°，可求得对应圆弧的弦长为R，最小的圆形区域即以该弦长作为直径，所以圆形磁场区域的最小半径rmin=
某种物质发射的三种射线在如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束。那么在这三束射线中，带正电的是______________，带负电的是______________，不带电的是______________。
正确答案
①，③，②
（22分）如图所示，竖直面内有一倒立等边三角形OMN区域，连长为L，MN边是水平的。在该区域有一垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场。在同一竖直面内有一束质量为m、电荷量为q、速度大小不同的带正电粒子从N点沿NM方向射入该磁场区域（可认为能发生偏转）。过O点作与MN边平行的直线作为X坐标轴，且O点为X坐标轴的原点。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，试求：
（1）射到X坐标轴上的O点的粒子速度大小；
（2）垂直OM边射出的粒子与X坐标轴的交点位置；
（3）粒子在磁场中运动的时间和速度的关系。
正确答案
（1）
试题分析：（1）粒子的行进路线如图中的轨迹NO，
根据几何知识有：
又
得到射到X坐标轴上O点的粒子速度大小：
（2）粒子的行进路线如图中的轨迹2，
根据几何知识有：
另有
（3）从ON边射出的粒子根据几何知识有：
在磁场中圆弧轨迹对应的圆心角都是
所以这些粒子在磁场中的时间与速度无关，等于
从OM边射出的粒子行进路线可用图中轨迹3代表，根据几何知识有：
其中
可得：
而
阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是 ＿＿＿＿＿．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将＿＿＿＿＿(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转。
正确答案
电子 向上
试题分析：由阴极射线管射出的为高速电子流；电子在阳极的作用下高速向阳极运动；因磁场向外，则由左手定则可得带电粒子向上运动。
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