- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
关于安培力和洛伦兹力，下面的说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、通电导线的电流也是由电荷的定向移动而形成的，所以两种力本质上都是磁场对运动电荷的作用．故A错误；
B、洛伦兹力的方向与带电粒子的运动有关，安培力的方向与电流方向有关，而自由电荷的定向移动形成电流，所以B正确；
C、两种力的方向均可用左手定则判断，但安培力和洛伦兹力，不是等价的，故C错误；
D、安培力做功，但洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故D正确；
故选：BD．
一质点在一平面内运动，其轨迹如图所示．它从A点出发，以恒定速率v0经时间t到B点，图中x轴上方的轨迹都是半径为R的半圆，下方的都是半径为r的半圆．
（1）求此质点由A到B沿x轴运动的平均速度．
（2）如果此质点带正电，且以上运动是在一恒定（不随时间而变）的磁场中发生的，试尽可能详细地论述此磁场的分布情况．不考虑重力的影响．
正确答案
解析
解：（1）由A到B，若上、下各走了N个半圆，则其位移△x=2N（R-r）①
其所经历的时间
所以沿x方向的平均速度为
（2）Ⅰ．根据运动轨迹和速度方向，可确定加速度（向正加速度），从而确定受力的方向，再根据质点带正电和运动方向，按洛仑兹力的知识可断定磁场的方向必是垂直于纸面向外．
Ⅱ．x轴以上和以下轨迹都是半圆，可知两边的磁场皆为匀强磁场．
Ⅲ．x轴以上和以下轨迹半圆的半径不同，用B1和B2分别表示上、下的磁感应强度，用m、q和v分别表示带电质点的质量、电量和速度的大小；则由洛仑兹力和牛顿定律可知，
答：（1）求此质点由A到B沿x轴运动的平均速度
（2）匀强磁场，方向垂直纸面向外，大小：下面磁感应强度是上面的
来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）
正确答案
解析
解：质子流受到地磁场作用力而偏转，地磁场由南到北，质子带正电，有左手定则判断得将相对于预定点稍向东偏转，故A正确，CBD错误；
故选：A．
对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．
（1）证明导线中的电流I=nevs
（2）将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向垂直于磁场方向，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，证明F安=F．
正确答案
解析
解：（1）导体中电流大小：I=
t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：
N=nSvt
该时间内通过导体该截面的电量：
q=nSvte
联立可得：
I=nesv
（2）安培力：
F安=BIL=BnesvL
导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：
F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL
故F=F安
答：（1）证明如上；
（2）证明如上．
正确答案
②
①
解析
解：不带电的粒子在磁场中不受洛伦兹力的作用，所以运动的轨迹为直线，即为②，
根据左手定则可以判断带负电的粒子受到的洛伦兹力的方向是向右的，所以为①．
故答案为：②；①．
扫码查看完整答案与解析