洛伦兹力 知识点题库

如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t ,在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场,磁感应强度大小为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转 600角,如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 (  )

① 带电粒子的比荷         
② 带电粒子在磁场中运动的周期
③ 带电粒子在磁场中运动的半径
④ 带电粒子的初速度                     

A . ①② B . ①③ C . ②③ D . ③④
一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中,磁场及电流方向如图.通电导线所受安培力的方向是(  )

A . 水平向左 B . 水平向右 C . 竖直向上 D . 竖直向下
从太阳和其他天体上,时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”,“宇宙线”到达地球附近时,会受到地磁场对它的力的作用,迫使这些运动电荷改变运动方向,到达地球的附近,有时会在那里形成美丽的极光。

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与未加磁场时相比(  )

A . 变大 B . 变小 C . 不变 D . 条件不足,无法判断
如图所示,边长为L的正方形abcd为两个匀强磁场的边界,正方形内磁场的方向垂直纸面向外.磁感应强度大小为B,正方形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B;把一个离子源放在顶点a处,它将沿ac连线方向发射质量也为m、电荷量为q(q>0)、初速度为v0= 的带负电粒子(重力不计),下列说法正确的是(   )

A . 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 L B . 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 C . 粒子第一次到达c点所用的时间为 D . 粒子第一次返回a点所用的时间为

如图所示,相距3L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同.方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场Ⅰ的场强方向竖直向下,PT下方的电场Ⅱ的场强方向竖直向上,电场Ⅰ的场强大小是电场Ⅱ的场强大小的两倍,在电场左边界AB上有点Q,PQ间距为L,从某时刻起由Q点以初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场的带电粒子,电量为+q、质量为m,通过PT上的某点R进入匀强电场Ⅰ后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,不计粒子的重力,试求:

  1. (1) 匀强电场Ⅰ的电场强度的大小和MT之间的距离;

  2. (2) 有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,从M点射出的粒子沿直线经S孔水平射入容器中.欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,磁感应强度B的大小还应满足什么条件?

如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向.t=0时刻,一质量m=8×104kg、电荷量q=+2×104C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O′是挡板MN上一点,直线OO′与挡板MN垂直,取g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 微粒再次经过直线OO′时与O点的距离;

  2. (2) 微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度;

  3. (3) 水平移动挡板,使微粒能垂直到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件.

如图所示,装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成,偏转电场处在相距为d的两块水平放置的平行导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大.大量电子(重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U1= .当偏转电场不加电压时,这些电子通过两板之间的时间为T;当偏转电场加上如图乙所示的周期为T、大小恒为U0的电压是,所有电子均能通过电场,穿过磁场后打在竖直放置的荧光屏上.

  1. (1) 求水平导体板的板长l0

  2. (2) 求电子离开偏转电场时的最大侧向位移ym

  3. (3) 要使电子打在荧光屏上的速度方向斜向右下方,求磁感应强度B的取值范围.

如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B.一个质量为m,电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑,下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是(   )

A . B . C . D .

如图所示是汤姆逊的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是(   )

A . 若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1 B . 若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转 C . 若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转 D . 若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转
一电子(e,m)以速度v0与x轴成30°角垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,经一段时间后,打在x轴上的P点,如图所示,则P点到O点的距离为多少?电子由O点运动到P点所用的时间为多少?

设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是(   )

A . 这离子必带正电荷 B . A点和B点位于同一高度 C . 离子在C点时速度最大 D . 离子到达B点后,将沿原曲线返回A点
如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力).现给圆环向右的初速度v0 , 在以后的运动过程中,圆环运动的速度—时间图象可能是下图中的(  )

A . B . C . D .
如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为 ,则它们在磁场中运动的时间之比为(   )

A . 1:1:1 B . 1:2:3 C . 3:2:1 D . 1:
如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流;已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 ,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离;一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程,下列说法正确的是(   )

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A . 小球先做加速运动后做减速运动 B . 小球一直做匀速直线运动 C . 小球对桌面的压力先减小后增大 D . 小球对桌面的压力一直在增大
在如图所示的坐标系中,仅第三象限的磁场垂直坐标系所在平面向外,其余象限的磁场方向均垂直坐标系所在平面向里,四个象限中的磁感应强度大小均为B。其中M、N两点为x轴负半轴和y轴负半轴上的点,坐标分别 ,一带负电的粒子由M点沿MN连线方向射入,忽略粒子的重力。求:

  1. (1) 如果负粒子由M点射入后刚好能经过坐标原点第一次离开边界线,负粒子在第三象限磁场中的路程为多少?
  2. (2) 如果负粒子由M点射入后能经O点到达N,负粒子的路程为多少?
如图通电直导线ab位于两平行导线的横截面MN的连线的中垂线上,MN固定,ab可自由转动,且电流方向如图示,当平行导线MN通以图示的同向等值电流时,以下说法中正确的是(  )

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A . ab顺时针旋转 B . ab逆时针旋转 C . a端向里,b端向外旋转 D . a端向外,b端向里旋转
关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是(   )
A . 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B . 电荷在电场中一定受电场力作用 C . 电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致 D . 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
如图所示为质谱仪的原理图,某同学欲使用该装置测量某带正电粒子的比荷。粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为 ,磁场方向如图,匀强电场的场强为E。带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线 又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。偏转磁场是一个以直线 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为 ,带电粒子的重力可忽略不计。

  1. (1) 为保证粒子在速度选择器中做直线运动,速度选择器a板需与电源(选填“正极”或“负极”)相连,b板需与电源(选填“正极”或“负极”)相连。
  2. (2) 射入偏转磁场粒子的速度为(用题目所给物理量字母表示)。
  3. (3) 为了测定粒子比荷,除了题目所给物理量,还需测量
关于物理公式的适用情况,下列说法正确的是(   )
A . 对任何电场都适用 B . 对任何电容器都适用 C . 对任何电路都适用 D . 在任何情况下都成立