内容正文:
第5章 磁场
5.2 洛伦兹力
基础篇
一、单选题
1.如图所示,没有磁场时,显像管内电子束打在荧光屏正中的O点,加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点,则所加磁场的方向可能是( )
A.垂直于纸面向里 B.垂直于纸面向外
C.平行于纸面向上 D.平行于纸面向下
2.初速度为的电子,沿垂直于通电长直导线的方向射出,直导线中的电流方向与电子的初始运动方向如图所示,不计电子所受重力,则( )
A.电子将向上偏转 B.电子将向下偏转
C.电子将垂直纸面向外偏转 D.电子将垂直纸而向内偏转
3.如图所示,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?( )
A.粒子速度的大小 B.粒子所带的电荷量
C.电场强度 D.磁感应强度
4.目前世界上一种新型发电机叫磁流体发电机,它的发电原理如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板P、Q,这时金属板上就聚集了电荷。下列说法正确的是( )
A.P板带负电
B.有电流从b经用电器流向a
C.金属板P、Q间的电场方向向上
D.等离子体发生偏转的原因是粒子所受洛伦兹力大于所受电场力
5.电荷量为的粒子,在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是( )
A.只要速度大小相同,所受的洛伦兹力就相同
B.如果把改为,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变
C.只要带电粒子在磁场中运动,它一定受到洛伦兹力作用
D.带电粒子受到的洛伦兹力越小,则该磁场的磁感应强度越小
提升篇
一、单选题
1.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,在地磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 B.向南偏转
C.向西偏转 D.向北偏转
2.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正、负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )
A.1.3 m/s,a正、b负 B.2.7 m/s,a正、b负
C.1.3 m/s,a负、b正 D.2.7 m/s,a负、b正
3.如图,弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框,线框边长为L,质量M,线框上边水平且处于垂直纸面向内的匀强磁场中,线框通有如图方向电流,且线框处于静止状态,若此时弹簧测力计示数大小为F,已知该线框单位长度自由电子个数为n,重力加速度为g,则电子定向移动对应的洛仑兹力大小为( )
A.F-Mg B.Mg-F C. D.
4.为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是( )
A.若污水中正离子较多,则前内侧面比后内侧面电势高
B.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势,与哪种离子多无关
C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大
D.污水流量Q与电压U成正比,与a、b有关
5.来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子,若这些粒子都直接到达地面,将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场(如图所示)的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响,关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断,下列说法中正确的是( )
A.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向东偏转
B.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向西偏转
C.若带电粒子带负电,且沿垂直地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向南偏转
D.若带电粒子沿垂