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课后作业(二) 磁场对运动电荷的作用力
1.如下图所示,磁场方向、电荷的运动方向、电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直,则正确的是( )
答案 D
2.如图所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动.飞离桌子边缘A,最后落在地板上,设有磁场时其飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度大小为v1;若撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度大小为v2,则( )
A.s1>s2
B.t1>t2 C.v1>v2
D.v1=v2
解析 没有磁场影响时,小球飞落过程为平抛运动.当空间有匀强磁场时,分析小球飞落过程中任一位置受力情况.由时刻跟瞬时速度垂直的f洛对小球竖直分运动的影响可知,在同样落差下与平抛运动只受重力作用相比,小球落地时间加长,所以t1>t2.由f洛对水平分运动的影响可知,小球水平分速度将比平抛时加大,且飞行时间又有t1>t2,则水平射程必有s1>s2.由于洛伦兹力做功为零,而两种情况重力对小球做功相等,所以落地速度大小相同.
答案 ABD
3.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( )
A.沿路径a运动 B.沿路径b运动
C.沿路径c运动 D.沿路径d运动
解析 由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误.
答案 B
4.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来(如图所示,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地球北极),在地球磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 B.向南偏转
C.向西偏转 D.向北偏转
解析 地球表面地磁场方向由南向北,带正电的粒子自赤道上空下落过程所受洛伦兹力可由左手定则判知向东,故A正确.
答案 A
5.如图所示,带电平行板中匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平(垂直纸面向里),某带