玉潭中学用运动电荷在磁场中受到的力.doc

运动电荷在磁场中受到的力学案
例1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。

例2、关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．F、B、v三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v
C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
变式1、如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直)。其中正确的是 (　 　)

变式2、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 （ ）
A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地面向东偏转
C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转
例3、、电子以1.2×107m/s的速度进入B=0.02T的匀强磁场中，当速度方向与磁场方向垂直和夹角分别为30°、37°时，电子所受洛伦兹力分别为 、_______ 和________.

变式3、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。则(　　)
A．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动
B．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转
C．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转
D．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动
变式4、一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响)，粒子将在管中(　　)
A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动 C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动
【巩固练习】
1、下列说法正确的是 （ ）
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用则该处的磁感应强度一定为零

C．洛伦兹力可以改变带电粒子的动能 D．洛伦兹力对带电粒子不做功
2、一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 （ ）
A. 此空间一定不存在磁场 B. 此空间可能有磁场，方向与电子速度平行
C. 此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直
D. 此空间可能有正交的磁场和电场，他们的方向均与电子速度垂直
3、关于安培力和洛伦兹力，下面的说法正确的是(　　)
A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力
B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C．这两种力都是效果力，其实并不存在，原因是不遵守牛顿第三定律
D．安培力对通电导体能做功，洛伦兹力对运动电荷不能做功
4、(遵义高二检测)关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是(　　)
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功
C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上
D．只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用

5、如图所示，匀强磁场B垂直于yOz平面竖直向上，要使速率相同的电子进入磁场后，受到的洛伦兹力最大，并且洛伦兹力的方向指向y轴正方向，那么电子运动方向可能是(　　)
A．沿z轴正方向进入磁场
B．沿y轴负方向进入磁场
C．在yOz平面内，沿任何方向进入
D．在xOz平面内，沿某一方向进入

6、如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将(　　)
A．向纸内偏转 B．向纸外偏转 C．向下偏转 D．向上偏转
7、如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电小球以初速度v0水平进入一匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.当小球在竖直方向下落的高度为h时，速度大小为(　　)
A．v0 B. C. D.
8、如下图所示，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
9、一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是（　 　）
A．由北向南飞行的正离子束 B．由南向北飞行的正离子束
第6题
C．由北向南飞行的负离子束 D．由南向北飞行的负离子束
10、下列有关带电粒子运动的说法中正确的是(不计重力)(　　)
A．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、速度都变化
B．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都不变
C．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都变化
D．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，速度不变，动能改变
11、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率 （ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．条件不足，无法判断

12、如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时(　 　)
A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同

13、长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面说法正确的是(　　)
A．金属块上下表面电势相等
B．金属块上表面电势高于下表面电势
C．金属块上表面电势低于下表面电势
D．无法比较两表面的电势高低

14、在方向如图所示的匀强电场(场强E)和匀强磁场(磁感应强度B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度为v，则(　　)
A．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
B．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0
C．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0
D．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

15、如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，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x2，着地速度大小为v2.则下列结论不正确的是(　　)
A．x1＞x2 B．t1＞t2 C．v1＞v2 D．v1和v2相同

16、如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由下落，则(　　)
A．A端先着地 B．B端先着地 C．两端同时着地 D．以上说法均不正确

17、如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物体，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段(　　)
A．a、b一起运动的加速度减小 B．a、b一起运动的加速度增大
C．a、b物块间的摩擦力减小 D．a、b物块间的摩擦力增大

18、如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是(　　)
A．始终做匀速运动 B．开始做减速运动，最后静止于杆上
C．先做加速运动，最后做匀速运动D．先做减速运动，最后做匀速运动

19、如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，则三个油滴中__________最重，__________最轻．
20、(广东单科，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
21、有一质量为m，电荷量为q的带正电的小球静止在绝缘平面上，并处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，为了使小球刚好能脱离平面，应(　　)
21题图
A．使磁感应强度B的数值增大 B．使磁场以v＝，向上运动
C．使磁场以v＝，向右运动 D．使磁场以v＝，向左运动
22、如图所
示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图．K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一．当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：
(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是向外？
(2)速度为多大的电子才能通过小孔S?

23、在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如下图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？

24如下图所示，质量为m＝1 kg，电荷量为q＝5×10－2 C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4 m的光滑绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，水平向右；B＝1 T，方向垂直纸面向里．求：

(1)滑块到达C点时的速度；
(2)在C点时滑块对轨道的压力．(g＝10 m/s2)

25、如图所示，在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为1T，电场强度为10N/C，一个带正电的微粒，q=2×10-6C，质量m=2×10-6㎏，在这正交的电场的磁场内恰好做匀速直线运动，则带电粒子运动的速度大小多大？方向如何？

26、如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，其质量为m，带电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)．

27题图
27、一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁感线方向垂直纸面向里，如图所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦。让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？

28题图
28、质量为0.1 g的小物块，带有5×10－4 C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，g＝10 m/s2)问：
(1)物块带电的性质？
(2)物块离开斜面时的速度为多少？
(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？
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