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第一章安培力与洛伦兹力

2磁场对运动电荷的作用力

基础过关练

题组一洛伦兹力的方向

1.(教材习题改编)如图所示,正电荷在匀强磁场中运动,匀强磁场的磁感应强度B、电荷的运动速度v和磁场对电荷的洛伦兹力F的方向关系正确的是()

2.(经典题)等边三角形的三个顶点上垂直纸面放置3根长直导线,导线中通以大小相同的电流,电流方向如图所示,一束带正电的粒子垂直纸面向里射入三角形中心,关于粒子束所受洛伦兹力方向,下列示意图正确的是()

题组二洛伦兹力方向的简单应用

3.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。如图所示,把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间,则下列说法正确的是()

A.可以观察到电子束偏转的方向是向下的,该方向可以用左手定则判定

B.可以观察到电子束偏转的方向是向下的,该方向可以用右手定则判定

C.可以观察到电子束偏转的方向是向上的,该方向可以用右手定则判定

D.可以观察到电子束偏转的方向是向上的,该方向可以用左手定则判定

4.如图所示是一个电视机显像管的原理示意图,要使电子束在竖直方向偏离中心O,打在荧光屏上的A点,那么偏转磁场的方向是()

A.沿着纸面向上B.沿着纸面向下

C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里

5.美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了诺贝尔物理学奖。若正电子的偏转情况如图所示,云雾室中磁场方向可能是()

A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里

C.沿纸面向上D.沿纸面向下

6.如图为电视机显像管的偏转线圈示意图,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子束,运动方向垂直纸面向外。当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束将()

A.向左偏转B.向上偏转

C.向下偏转D.不偏转

7.通电长直导线在其周围空间产生磁场。某点的磁感应强度大小B与该点到导线的距离r及电流I的关系为B=kIr(k为常量)。如图所示,竖直通电长直导线中的电流I方向向上,绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动,小球始终在水平面内运动,运动轨迹用实线表示,若从上向下看,则小球的运动轨迹可能是图中的()

题组三洛伦兹力的大小

8.两个带电粒子以相同的速度沿垂直磁感线的方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则两带电粒子所受洛伦兹力之比为()

A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.1∶4

9.科学家在研究宇宙射线时发现了正电子,它带正电荷,质量和电子相等。在研究的实验中,匀强磁场的磁感应强度大小为B=0.10T,正电子的速率为3.0×106m/s,则下列说法不正确的是()

A.若正电子沿着与磁场平行的方向射入,则受到的洛伦兹力为0

B.若正电子沿着与磁场垂直的方向射入,则受到的洛伦兹力大小为4.8×10-14N

C.若正电子速度的方向与磁场方向的夹角为45°,则受到的洛伦兹力大小为3.0×10-14N

D.若正电子速度的方向与磁场方向的夹角为30°,则受到的洛伦兹力大小为2.4×10-14N

10.如图,①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度大小均为B,带电粒子的速率均为v、电荷量均为q。以f1、f2、f3、f4依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小,则()

A.f1=f2B.f3=f4C.f2=f3D.f2=f4

11.(经典题)如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为+q的粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向向右做直线运动。忽略粒子重力的影响,则()

A.该粒子的速度大小为v=B

B.若只将粒子的电荷量改为-q,其将往上偏

C.若只将粒子的电荷量改为+2q,其将往下偏

D.若只将粒子的速度变为2v,其将往上偏

能力提升练

题组一带电体在洛伦兹力作用下的运动

1.如图所示,一个质量为m的带电小滑块,放置在倾角为α的光滑绝缘斜面上,斜面固定且一半置于垂直纸面向里的匀强磁场中。小滑块由静止开始从斜面顶端沿斜面滑下,进入磁场后,下列情况不可能出现的是()

A.小滑块沿斜面匀速滑到斜面底端

B.小滑块沿斜面匀加速滑到斜面底端

C.小滑块脱离斜面做曲线运动

D.小滑块先沿斜面下滑一小段距离后脱离斜面做曲线运动

2.(经典题)如图所示,质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点,在悬点O下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放,则下列说法中不正确的