内容正文:
1.2 磁场对运动电荷的作用力
一、单选题
1.下列关于磁场基本信息的说法,正确的是( )
A.两条磁感线一定不相交,但可能相切
B.只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用
C.线圈所在处的磁场越强,则穿过该线圈的磁通量越大
D.由可知,磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线IL的乘积成反比
2.试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,其中垂直于纸面向外的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,一正电荷水平向右射入蹄形磁铁的两磁极间.此时,该电荷所受洛伦兹力的方向是( )
A.向左 B.向右
C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外
4.初速度为v0的电子沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则 ( )
A.电子将向右偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
5.α粒子He)和质子H)在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子 ( )
A.运动半径之比是2∶1
B.运动周期之比是2∶1
C.运动速度大小之比是4∶1
D.受到的洛伦兹力大小之比是2∶1
6.如图所示,电子以速度v垂直于AB边水平向右射入AB和CD所夹的区域并从CD边射出,AB与CD平行.若AB、CD间只存在垂直于纸面的匀强磁场,其偏转角为60°;若AB、CD间只存在平行于AB边的匀强电场,其偏转角也为60°,则电场强度与磁感应强度之比为 ( )
A. v B.2v C.3v D.4v
7.一个带正电的微粒(重力不计)穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转时应采用的办法是( C )
A.增大电荷质量 B.增大电荷电荷量
C.减小入射速度 D.增大磁感应强度
8.如图所示,一个带电荷量为的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )
A.使B的数值增大 B.使磁场以速率向上移动
C.使磁场以速率向右移动 D.使磁场以速率向左移动
二、多选题
9.质量和电荷量都相等的带电粒子P和Q(均不计重力),以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示,下列表述正确的是( )
A.P带负电、Q带正电
B.P的速率大于Q的速率C.洛伦磁力对P做负功对Q做正功
D.P的运行时间大于Q的运行时间
10.如图所示,粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中.t=0时,一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动,则物块运动的v-t图象可能是( )
11.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
12.如图所示,两水平虚线间的空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电、磁混合场上方的某一高度自由落下,带电小球通过下列电、磁混合场时,可能沿直线运动的是 ( )
三、非选择题
13.一段粗细均匀的导体长为L,横截面积为S,如图所示,导体单位体积内的自由电子数为n,电子电荷量为e,通电后,电子定向运动的速度大小为v。
(1)求该段导体自由电子的总个数N;
(2)请用n、e、S、v表示流过导体的电流大小I;
(3)若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式。
14.如图所示,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC;
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf。
15.电子以1×106 m/s的速度垂直射入磁感应强度为B=0.25 T的匀强磁场中,求:
(1)电子受到的洛伦兹力的大小.
(2)电子因受到洛伦兹力作用获得的加速度大小.(电子电荷量1.6×10-19 C、质量0.91×10-31 kg)
16.有一匀强磁场,磁感应强度大小为,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为,(质子带正电,电荷量为)则:
(1)质子射入时速度为多大?
(2)质子在磁场中向什么方向偏转。
参考答案
1、 B
2、 C
3、 D
4、 A
5、 B
6、 B
7、 C
8、 D
9、 AB
10、 ACD
11、 CD
12、 CD
13、
(1) nLS ;(2) ; (3)见解析
14、
(1);(2)mgh-
15、 (1)4×10-14 N (2)4.4×1017 m/s2
16、 (1)5×105m/s;(2)向东偏转.
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