人教版高中物理第二册带电粒子在磁场中的运动 同步练习.docVIP

带电粒子在磁场中的运动 同步练习 　　例1如图所示，一个带正电q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． 　　解析：为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力，磁场不动而只增大B，静止电荷在磁场里不受洛伦兹力，A不可能；磁场向上移动相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右，也不可能平衡重力，故B、C也不对；磁场以V向左移动，等同于电荷以速率V向右运动，此时洛伦兹力向上．当 时，带电体对绝缘水平面无压力，则 ，选项D正确． 　　例2一初速为零的带电粒子，经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，已知带电粒子的质量是 ，电量是 ，则带电粒子所受的洛伦兹力为______，轨道半径为______． 　　解： 　　 ； ． 　　一初速为零的带电粒子，经过电压为U的电场加速后速度为 ， 　　 　　以速度 垂直进入匀强磁场，洛伦兹力为 ： 　　 　　洛伦兹力提供向心力： 　　 ， ． 习题 　　一、选择题 　　1、如图中表示磁场B，正电荷运动方向 和磁场对电荷作用力F的相互关系图，这四个图中画得正确的图是（其中B、F、V两两垂直）（?? ） 　　2、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．洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量． 　　D．洛伦兹力对带电粒子永不做功． 　　3．电子以初速度 ．垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中，则： 　　A．磁场对电子的作用力始终不变 　　B．磁场对电子的作用力始终不做功； 　　C．电子的动量始终不变 　　D．电子的动能始终不变． 　　4．一束电子从上向下运动，在地球磁场的作用下，它将： 　　A．向东偏转．??? B．向西偏转． 　　C．向南偏转．??? D．向北偏转． 　　5．有三束粒子，分别是质子（ ）、氚核（ ）和 粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里）．在如图中，正确地表示出这三束粒子的运动轨迹的图是： 　 　　二、填空题 　　1．如图所示，质量为m的带正电的小球能沿着竖直墙竖直滑下，磁感应强度为B的匀强磁场，方向水平并与小球运动方向垂直，若小球带正电量q，球与墙面的动摩擦因数为 ，则小球下落的最大速度为__________． 　　2．摆线长为L，摆球质量为m带正电量q的单摆从如图所示位置A摆下，到最低处时便在一个磁感应强度为B的匀强磁场中运动，摆动平面垂直磁场，若图中 ，摆球从A起第一次到最低处时，摆线上的拉力为_____________． 　　3．一个电子在匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用，则电子运动的方向是_______． 　　4．一质量为 电量为 的带电粒子在磁感应强度为B匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度 _______． 　　5．一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一固定的正点电荷为圆心作圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电子受的电场力为洛伦兹力的3倍，电子质量为 ，那么电子运动的角速度可能是________． 三、计算题 　　1．根据磁流体发电机原理，一束等离子体射入磁场，磁场中有两块上、下平行放置的金属板A和B．由于洛伦兹力的作用，两金属板上会聚集电荷，使A、B两极间有电势差．问该装置输出的最高电压多大？（已知匀强磁场的磁感应强度为B，两板相距d，等离子体出射的速度为v．） 答案： 　　一、1、D． 2、D． 　　3．BD．力和动量是矢量，动能是标量，垂直磁场运动的电子受洛伦兹力作用，方向时刻跟电子速度方向垂直，所以洛伦兹力始终不做功．这样，电子的动能不变；而电子的速度方向却时刻改变，所以电子的动量一定发生变化．据洛伦兹力公式 可知，电子受到的格仑兹力只是大小保持不变，方向随电子的速度方向而时刻变化． 　　4．B．地球表面地磁场方向由南向北，由左手定则，电子从上向下运动过程中，受洛伦兹力作用，则它将向西偏转． 　　5．C．带电粒子垂直于磁场方向射入匀强磁场，作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则其半径 为： 　　 　　当 、 相同时： 　二、1． 　　2． 　　3．平行于磁场方向．电子沿平行于磁力线射入匀强磁场时，洛伦兹力为零． 　　4． ．此环形电流的电流强度： ． 　　5． ； ． 　　依题意可能有二种情况： 　　 ， ， 　　 三、等离子体就是带正、负电荷的离子，这些带电微粒在磁场