内容正文:
第五十六讲:洛伦兹力
一、单选题
1.如图所示,将一带负电的微粒从点垂直磁场方向射入磁场后,其运动轨迹可能是( )
A.虚线 B.虚线 C.虚线 D.虚线
2.如图所示,三条长直导线都通有垂直于纸面向外的电流且与D点的距离相等,BD垂直AC,电流大小相等,从D点垂直纸面向里射入一带正电离子,则该离子在D点受到的洛伦兹力方向为( )
A.从D指向A B.从D指向B C.从D指向C D.DB的反方向
3.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管,在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口飞出,则( )
A.小球带负电 B.小球离开管口前的运动轨迹是一条直线
C.洛伦兹力对小球做正功 D.拉力F应逐渐增大
4.如图所示,是竖直平面内两根固定的光滑细杆,位于同一圆周上,点为圆周的最高点,点为圆周的最低点。现将中心有孔、可视为质点的带正电小球和绝缘小球分别套在细杆上,由两点同时静止释放,下列操作能使带电小球先到达圆环的是( )
A.在细杆所在平面加上一个垂直平面向里的匀强磁场
B.在细杆所在平面加一个竖直向下的匀强磁场
C.在细杆所在平面加一个水平向右的匀强磁场
D.在细杆所在平面加一个水平向左的匀强电场
5.如图所示,竖直放置的光滑绝缘斜面处于方向垂直竖直平面(纸面)向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一带电荷量为的滑块自a点由静止沿斜面滑下,下降高度为h时到达b点,滑块恰好对斜面无压力。关于滑块自a点运动到b点的过程,下列说法正确的是( )(重力加速度为g)
A.滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用
B.滑块在b点受到的洛伦兹力大小为
C.洛伦兹力做正功 D.滑块的机械能增大
6.如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a、b为轨道的最低点,则不正确的是( )
A.两小球到达轨道最低点的速度va>vb
B.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力Fa>Fb
C.小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端在电场中小球不能到达轨道的另一端
7.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.
8.如图所示,质量为、带电荷量为+q的物块,在水平向外的匀强磁场中,沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑,已知物块与墙壁间的动摩擦因数为,磁感应强度为B,墙壁无限高,下列说法正确的是( )
A.物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力
B.物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动,后匀速运动
C.物块下滑的最大速度为
D.物块在下滑过程中,受到的洛伦兹力不做功,物块机械能守恒
9.如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆,与水平面的夹角为,固定在竖直平面内,磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间,杆与磁场方向垂直。质量为的带电小环沿杆下滑到图中的处时,对杆有垂直杆向下的压力作用,压力大小为。已知小环的电荷量为,重力加速度大小为,。则小环滑到处时的速度大小为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,空间有范围足够大的匀强磁场,一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆上。现使圆环以一定的初速度向上运动,经一段时间后圆环回到起始位置,已知杆与环间的动摩擦因数保持不变,圆环所带电荷量保持不变,空气阻力不计,对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程,下面关于圆环的速度v、加速度a随时间t变化的图像、重力势能EP、机械能E随圆环离开出发点的高度h变化的图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,长度为L内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上,管底有一质量为m电荷量为q的正电小球。整个装置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向竖直向下,在外力的作用下向右匀速运动,最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中( )
A.小球运动轨迹是一段圆弧 B.小球沿管方向的加速度大小
C.洛仑兹力对小球做功 D.管壁的弹力对小球做功
12.如图所示,足够大的垂直纸面向里的匀强磁场中有一固定斜面(斜面足够长),A、B叠放在斜面上,A带正电,B不带电且上表面绝缘,B与斜面间的摩擦因数。控制B在斜