洛伦兹力 知识点题库

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,一定受到洛伦兹力的作用 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 . 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度 D . 洛伦兹力对带电粒子一定不做功
如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有(  )

A . 使磁场反向 B . 使电流反向 C . 增大电流强度 D . 减小磁感应强度
两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱区域后,粒子的(  )

A . 轨道半径减小,角速度增大 B . 轨道半径减小,角速度减小 C . 轨道半径增大,角速度增大 D . 轨道半径增大,角速度减小

如图所示,电阻不计的光滑金属导轨ABC、DEF平行放置,间距为L,BC、EF水平,AB、DE与水平面成θ角.PQ、P′Q′是质量均为m、电阻均为R的金属杆,它们与导轨垂直.平行板电容器的两极板(相距为d)M、N水平放置,并通过导线与导轨连接.FC的左侧整个区域处于磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中.电容器两极板间圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B2 , 圆形磁场区域半径r1=0.5d,与电容器两板及左侧边缘线相切.让杆PQ沿水平导轨运动,使杆P′Q′静止不动,试求:

  1. (1) PQ运动速度的大小和方向.

  2. (2) 若一个不计重力的带正电粒子沿两板间中心线O1O2从左侧边缘.O1点以速度v0射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,经过时间t0从极板边缘飞出;撤去磁场,让该粒子仍从O1点以相同速度射入,则经t0/2时间打到极板上,求v0的大小为多少?

  3. (3) 若两极板不带电,保持圆形区域磁场不变,满足(2)问比荷的该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使粒子从两板间飞出,求射入的速度大小应满足的条件[已知tan2θ= ].

如图所示,虚线OL与y轴的夹角θ=45°,在OL上侧有平行于OL向下的匀强电场,在OL下侧有垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量q(q>0)的粒子以速率v0从y轴上的M(OM=d)点垂直于y轴射入匀强电场,该粒子恰好能够垂直于OL进入匀强磁场,不计粒子重力.

  1. (1) 求此电场的场强大小E;

  2. (2) 若粒子能在OL与x轴所围区间内返回到虚线OL上,求粒子从M点出发到第二次经过OL所需要的最长时间.

一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标.

质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1 , 板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2 . 今有一质量为m、电荷量为+e的正电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.求:

  1. (1) 粒子射出加速器时的速度v为多少?

  2. (2) 速度选择器的电压U2为多少?

  3. (3) 粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大?

如图所示,两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域,恰好能沿直线从P点飞出此区域.如果只将电场方向改为竖直向上,则小球做匀速圆周运动,加速度大小为a1 , 经时间t1从板间的右端a点飞出,a与P间的距离为y1;如果同时撤去电场和磁场,小球加速度大小为a2 , 经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出,b与P间的距离为y2 . a、b两点在图中未标出,则一定有(  )

A . v0<v B . a1>a2 C . a1=a2 D . t1<t2
三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从如图所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入强磁场,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比(   )

A . 1:1:1 B . 1:2:3 C . 3:2:1 D . 1:
带正电粒子(不计重力)沿纸面竖直向下飞入某磁场区域,在竖直平面上运动轨迹如图,则该区域的磁场方向是(    )

A . 水平向右 B . 竖直向下 C . 水平向外 D . 水平向里
如图所示有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知其截面内半径为R1=1.0 m,磁感应强度为B=1.0 T,被约束粒子的比荷为 =4.0×107 C/kg,该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v0=4.0×107 m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力).求

  1. (1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径r
  2. (2) 如果被约束粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小外半径R2.
在正方形 区域内加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图甲、乙所示(规定沿 方向竖直向下为电场强度 的正方向,垂直纸面向外为磁感应强度 的正方向)。从 时刻开始,每隔2s就有一个相同的带正电子的粒子以相同的初速度由 点沿 方向射入该区域,每个粒子在 区域内的运动时间都小于1s,且均从C点离开,不计重力、空气阻力和电场、磁场变化对粒子的影响,则下列判断正确的是(    )

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A . 第一个粒子与第二个粒子在 区域内运动时间之比为2:1 B . 第一个粒子与第二个粒子在 区域内的加速度之比为2:1 C . 第一个粒子与第二个粒子在离开 区域时的动量之比5:1 D . 第一个粒子与第二个粒子在离开 区域时的动能之比5:1
下列说法中正确的是(   )
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 . 洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度 D . 洛伦兹力对带电粒子不做功
在两个边长为 的正方形区域内(包括四周的边界)有大小相等、方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小为 。一个质量为 ,带电量为 的粒子从 点沿着 的方向射入磁场,恰好从 点射出。则该粒子速度大小为(   )

A . B . C . D .
如图所示,匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F 作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是(   )

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A . 小球带负电 B . 洛伦兹力对小球做正功 C . 小球做匀变速曲线运动 D . 小球的运动轨迹是一条直线
地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直于纸面向里.一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动.由此可以判断(      )

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A . 如果油滴带正电,它是从N点运动到M点 B . 如果油滴带正电,它是从M点运动到N点 C . 如果水平电场方向向左,油滴是从M点运动到N点 D . 如果水平电场方向向右,油滴是从M点运动到N点
甲、乙两个滑块叠放在一起共同沿光滑的斜面从顶端滑至底端,甲带正电,乙是不带   电的绝缘块,甲、乙之间的接触面粗糙。空间存在着水平方向的匀强磁场,方向如图。在两个滑块共同下滑的过程中,下列说法正确的是(   )

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A . 甲滑块的加速度不断减小 B . 乙滑块对斜面的压力保持不变 C . 甲滑块所受的合力保持不变 D . 乙滑块所受的摩擦力不断增大
如图所示为“速度选择器”装置示意图,a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,a、b板分别带上等量异号电荷后,平行板内产生竖直方向的匀强电场.一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动,

由O′射出,粒子所受重力不计,以下说法正确的是(   )

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A . a板带负电,其电量为 B . a板带正电,其电量为 C . 极板间的电场强度E=Bv0,方向竖直向下 D . 若粒子的初速度大于v0,粒子在极板间将向右上方做匀加速曲线运动
关于安培力与洛伦兹力的关系理解正确的是(    )
A . 安培力和洛伦兹力是完全独立的两种力,它们没有任何联系 B . 安培力和洛伦兹力是完全相同的同种力,它们没有任何区别 C . 安培力是磁场给电荷的作用力,洛伦兹力是磁场给电流的作用力,都是磁场作用的力 D . 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质
如图所示,空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里。一带电小球恰能以速度v0沿与水平方向成30°角斜向右下方做匀速直线运动,最后进入一轴线沿小球运动方向且固定摆放的一光滑绝缘管道(管道内径略大于小球直径),下列说法正确的是(    )

A . 小球带负电 B . 磁场和电场的大小关系为 C . 若小球刚进人管道时撤去磁场,小球仍做匀速直线运动 D . 若小球刚进人管道时撤去电场,小球的机械能守恒