1.2 洛伦兹力 知识点题库

对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s ， 长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e ， 该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v ．

一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（　　）

如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是 ，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．

两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，设r₁、r₂为这两个电子的运动轨迹半径，T₁、T₂是它们的运动周期，则（   ）

导线中带电粒子的定向运动形成了电流 带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力 如图所示，设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是 ，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为S，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是 ()

一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷，两板间的电压为U。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以某一速度v沿半径SO方向射入磁场中。粒子与圆筒发生两次碰撞后刚好从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：

 

                                             

在直角坐标系xOy中，第一象限内存在沿y轴负方向的有界电场，其中的两条边界分别与Ox、Oy重合，电场强度大小为 ．在第二象限内有垂直纸面向里的有界磁场（图中未画出），磁场边界为矩形，其中的一个边界与y轴重合，磁感应强度的大小为B．一质量为m，电量为q的正离子，从电场中P点以某初速度沿-x方向开始运动，经过坐标（0，L）的Q点时，速度大小为  ，方向与-y方向成30°，经磁场偏转后能够返回电场，离子重力不计.（其中B、L、m、q为已知）求：

有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．则下列计算正确的是   

在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度为v₀的某种正粒子偏转θ角（v₀⊥E）；在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），使该粒子穿过该区域且偏转角仍为θ（不计粒子的重力），问：

如图所示，空间内存在着方向竖直向上的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是   

中核集团核工业西南物理研究院预计2019年建成我国新托卡马克装置——中国环流期二号M装置，托卡马克装置意在通过可控热核聚变方式，给人类带来几乎无限的清洁能源， 俗称“人造太阳”．要实现可控热核聚变，装置中必须有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是通过磁约束，使之长时间束缚在某个有限空间内．如 图所示，环状磁场的内半径为R₁ ， 外半径为R₂ ， 磁感应强度大小为B，中空区域内带电粒 子的质量为m，电荷量为q，具有各个方向的速度．欲保证带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R₂的区域内，则带电粒子的最大速度为 （   ）

如图所示，M、N为正对平行竖直放置的金属板，现有一个质量m = 4.0 × 10 ^{- 22}kg、电荷量q = + 2.0 × 10 ^{- 16}C的带电粒子，从M板的中心O点由静止开始，经电压为U的加速电场后，以速度y = 3.0 × 10⁴m/s从N板的中心小圆孔射出，水平进入边长L = 0.5m的等边三角形ABC区域内，粒子恰好从C点离开，该区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），不计粒子重力。求：

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(   )

如图所示，A粒子和B粒子先后以同样大小的速度从宽度为d、方向垂直纸面向外有界匀强磁场的边界上的O点分别以与边界成37°和53°方向射入磁场 ，又都恰好垂直另一边界飞出，若粒子重力不计，则下列说法中正确的是（   ）

如图1所示，水平直线MN上方有竖直向下的匀强电场，场强 ，MN下方有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图2所示，规定垂直纸面向外为磁场正方向，在 时，将一带正电的粒子从电场中的O点处由静止释放，在 时通过MN上的P点进入磁场，经过一段时间后，粒子最终打在足够大的挡板上。已知挡板位于P点左侧且垂直于MN，挡板与P点间的距离为100cm；粒子的比荷 ，不计粒子的重力；计算中取 。

如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为（   ）

如图所示，平面直角坐标系x>0区域存在一个圆形有界匀强磁场，磁场圆心位于x轴上、磁场方向垂直于纸面，一个带正电的粒子从O点沿x轴正方向进入磁场，最后平行于y轴正方向射出，不计粒子重力，则（　　）

如图，以直角三，角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，CO=2L，AO=L，在O点放置一个粒子源，同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子(不计重力和粒子间的相互作用) ，粒子的比荷为 ，发射速度大小都为v₀。

静止电荷在其周围空间产生的电场，称为静电场；随时间变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场。