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高中物理
1.2 洛伦兹力
1.2 洛伦兹力 知识点题库
如图所示,若一束电子沿y轴正向移动,则在z轴上某点A的磁场方向应是( )
A .
沿x的正向
B .
沿x的负向
C .
沿z的正向
D .
沿z的负向
竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,
B
=1.1T,管道半径
R
=0.8m,其直径
PQ
在竖直线上,在管口
P
处以2m/s的速度水平射入一个带点小球,可把它视为质点,其电荷量为10
﹣
4
C(g取10m/s
2
),试求:
(1) 小球滑到
Q
处的速度为多大?
(2) 若小球从
Q
处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球带什么电?小球的质量为多少?
如图所示的各图中,表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况,其中磁感强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是( )
A .
B .
C .
D .
关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是( )
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
如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P
1
时速率为v
0
, 方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的 P
2
点进入磁场,并经过y轴上y=﹣2h处的P
3
点.不计重力.求:
(1) 电场强度的大小
(2) 粒子到达P
2
时的速度
(3) 磁感应强度的大小.
如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上有一点P,坐标已知为(0,L),一电荷量为q、质量为m的粒子从P点以某一大小未知的速度沿与y轴正方向夹角为30°的方向垂直射入磁场,已知粒子能够进入第四象限,并且在其中恰好做匀速直线运动.不计重力.求:
(1) 粒子在第一象限中运动的时间t;
(2) 电场强度E.
如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上,地板上方有水平方向的匀强磁场
现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段
A .
乙物块与地之间的摩擦力不断增大
B .
甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C .
甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
D .
甲、乙两物块间的摩擦力大小不变
一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,从圆周上P点向纸面内各方向发射质量、电量、速率均相同的带电粒子,这些粒子均从四分之一圆周磁场边界PQ上射出,忽略粒子之间的相互作用。则带电粒子在磁场中运动的轨道半径为( )
A .
R
B .
R
C .
R
D .
R
静止在匀强磁场中的
U核发生α衰变,产生一个未知粒子X,它们在磁场中的运动径迹如图所示,下列说法正确的是( )
A .
该核反应方程为
U―→
X+
He
B .
α粒子和粒子X在磁场中做圆周运动时转动方向相同
C .
轨迹1、2分别是α粒子、X粒子的运动径迹
D .
α粒子、X粒子运动径迹半径之比为45∶1
质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备,它的构造原理如图示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可视为零),经MN间的加速电压U加速后从小孔S
1
垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后到达照相底片上的P点.设P到S
1
的距离为x,则( )
A .
若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越小
B .
若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越大
C .
只要x相同,对应的离子质量一定相同
D .
只要x相同,对应的离子的电量一定相等
如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为
)和匀强电场(电场强度为
)组成的速度选择器,然后粒子通过平板
上的狭缝
进入另一匀强磁场(磁感应强度为
),最终打在
上,下列表述正确的是( )
A .
粒子带负电
B .
能通过狭缝
的带电粒子的速率等于
C .
所有打在
上的粒子,在磁感应强度为
的磁场中的运动时间都相同
D .
粒子打在
上的位置越靠近
,粒子的比荷
越大
如图所示,空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场.其中在MN左侧区域的磁感应强度大小为B;在MN右侧区域的磁感应强度大小为3B.一质量为m、电荷量为q、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度ν从MN上的O点垂直M射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次与入射方向相同时,下列说法正确的是( )
A .
粒子运动的时间是
B .
粒子运动的时间是
C .
粒子与O点间的距离为
D .
粒子与O点间的距离为
一个带电粒子(不计重力)沿垂直于磁场方向射入一个匀强磁场,粒子的一段轨迹如图所示,轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)。由此可以确定( )
A .
粒子运动是从a到b,且带正电
B .
粒子运动是从b到a,且带正电
C .
粒子运动是从a到b,且带负电
D .
粒子运动是从b到a,且带负电
如图,x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v
0
平行于x轴正向进入磁场,并都从P点离开磁场,OP=
h。则甲、乙两粒子比荷的比值为(不计重力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A .
32:41
B .
56:41
C .
64:41
D .
41:28
如图所示,斜面上表面光滑绝缘,倾角为θ,斜面上方有一垂直纸面向里的匀强磁场.磁感应强度为B,现有一个质量为m、带电荷量为+q的小球在斜面上被无初速度释放,假设斜面足够长.则小球从释放开始,下滑多远后离开斜面.
如图所示,正方形abcd区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,O、P分别为bc、cd边的中点。a点有一质子源,可沿ad方向发射质子,当质子的速度分别为v
1
和v
2
时,其在磁场中的运动时间分别为t
1
、t
2
, 并分别从O点、P点射出。不计质子重力,则下列说法正确的是( )
A .
B .
若将
H从a点以速度v
1
沿ad方向射入时,粒子的出射点为O
C .
若将
H从a点以速度v
1
沿ad方向射入时,粒子在磁场中的运动时间为2t
1
D .
若将
H从a点以速度v
1
沿ad方向射入时,粒子在磁场中的运动时间为2t
2
如图所示,以两竖直虚线M、N为边界,中间区域Ⅰ内存在方向竖直向下的匀强电场,电场强度为E,两边界M、N间距为d。N边界右侧区域Ⅱ中存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。M边界左侧区域Ⅲ内,存在垂直于纸面向外的匀强磁场。边界线M上的O点处有一离子源,水平向右发射同种正离子。已知初速度为
的离子第一次回到边界M时恰好到达O点,电场及两磁场区域足够大,不考虑离子的重力和离子间的相互作用。
(1) 求离子的比荷;
(2) 初速度为
的离子第二次回到边界M时也能恰好到达O点,求区域Ⅲ内磁场的磁感应强度大小。
如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中bc段是半径为R的四分之一圆弧,ab、cd的延长线通过圆弧的圆心,Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场,已知所有粒子均从圆弧边界射出,其中M、N是圆弧边界上的两点,不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是( )
A .
从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率
B .
从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间
C .
所有粒子所用最短时间为
D .
所有粒子所用最短时间为
如题图所示,竖直平面内的平行金属板ab、cd长均为2l,相距l水平放置。一带电粒子从靠近a点处以速度v水平向右射入两板之间,经时间
沿直线从靠近b点处以速度v水平向右射出。若ab、cd间存在竖直方向的匀强电场E,该粒子从靠近a点处以速度v水平向右射入两板之间,经时间
刚好从靠近d点处以速度
射出,速度偏角为
;若ab、cd间存在垂直于纸面的匀强磁场B,粒子从靠近a点处以速度v水平向右射入两板之间,经时间
也刚好从靠近d点处以速度
射出,速度偏角为
。下列说法正确的是( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,在直角坐标xOy平面内,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里,边界与x、y轴分别相切于a、b两点,ac为直径。一质量为m,电荷量为q的带电粒子从b点以某一初速度
(
大小未知)沿平行于x轴正方向进入磁场区域,从a点垂直于x轴离开磁场,不计粒子重力。下列判断正确的是( )。
A .
该粒子的初速度为
B .
该粒子从bc弧中点以相同的速度进入磁场后在磁场中运动的时间是第一次运动时间的1.5倍
C .
以
从b点沿各种方向进入磁场的该种粒子从边界出射的最远点恰为a点
D .
以
从b点沿各种方向进入磁场的该种粒子在磁场中运动的最长时间是
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