洛伦兹力的大小和方向
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洛伦兹力的大小、方向及公式
一、单项选择题
1.(09年广东理科基础)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是 ( ) A .洛伦兹力对带电粒子做功 B .洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C .洛伦兹力的大小与速度无关 D .洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
2.有一束电子流沿x 轴正方向高速运动,如图所示,电子流在z 轴上的P 点处所产生的磁场方向是( ) A 、y 轴正方向 B 、y 轴负方向 C 、z 轴正方向 D 、z 轴负方向
3.(泰州市2008届第二学期期初联考)“月球勘探者号”
进行了近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果。月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况。如图是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同),设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是( )
A. ①②③④
B. ①④②③
C. ④③②①
D. ③④②①
4.在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动,当它运动到M 点,突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体,碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个?(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹,不计粒子的重力) ( )
二、双向选择题
5.海南省海口市2010届高三调研测试如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向
飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从ab 边离开磁场的电子中,下列判断正确的是 ( )
A.从b 点离开的电子速度最大
B.从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长
C.从b 点离开的电子速度偏转角最大
D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合
6.(烟台市2008届第一学期期末考)如图所示,在x 轴上方存在磁感应强度为B 的匀强磁场,一个电子(质量为m ,电荷量为q )从x 轴上的O 点以速度v 斜向上射入磁场中,速度方向与x 轴的夹角为45°并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后,从x 轴上的P 点射出磁场. 则
( )
A .电了在磁场中运动的时间为q
B m
2π
B .电子在磁场中运动的时间为qB
m π
C .OP 两点间的距离为
qB
mv 2
D .OP 两点间的距离为
qB
mv 2
7.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、
b 、
c ,以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场,
其运动轨迹如右图。若带电粒子只受磁场力作用,下列说法正确的是
A .a 粒子动能最大
B .c 粒子速率最大
C .c 粒子在磁场中运动时间最长
D .它们做圆周运动的周期 8.(青岛市2008届第一次质检)一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀强磁场后做圆周运动,磁场方向和运动轨迹如图所示,下列情况可能的是( )
A .粒子带正电,沿逆时针方向运动
B .粒子带正电,沿顺时针方向运动 C
.粒子带负电,沿逆时针方向运动 D .粒子带负电,沿顺时针方向运动
•
B
c
b a T T T ==
9.(山东嘉祥一中2008年5月高考模拟)如图所示,在一匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子、3为α粒子的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向作匀速圆周运动,三者轨道半径r 1>r 2>r 3,并相切于P 点.设T 、v 、a 、t 分别表示它们作圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P 点算起到第一次通过图中虚线MN 所经历的时间,则( ) A .3
21T T T <= B .
3
21v v v >=
C .3
21a a a >> D .321t t t >>
三、非选择题
10、如图所示,在第一象限的区域加一个垂直于XY 平面向外,磁感强度为B 的匀强磁场,一个带正电的质点,质量为m ,电荷量为q ,(不计重力),从Y 轴上A 点(OA=a )以垂直于Y 轴的速度射入磁场区域后,恰好从X 轴上B 点(OB=b ),射出,试求质点的速度大小和出射方向。
11、(山东嘉祥一中2008年5月高考模拟)如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B = 0.60T 。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab ,板面与磁场方向平行。在距ab 的距离为l = 10cm 处,有一个点状的α放射源S ,它仅在纸平面内向各个方向均匀地发射α粒子。设放射源每秒发射n = 3.0×104
个α粒子,每个α粒子的速度都是v = 6.0×106
m/s 。已知α粒子的电荷与质
量之比7
10
0.5⨯=m q
C/kg 。求每分钟有多少个α粒子打中ab 感光平
板?
x
12.湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图(a )所示,在以直角坐标系xOy 的坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直xOy 所在平面的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x 轴的交点A 处,以速度v 0沿x 轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y 轴的交点C 处,沿y 轴正方向飞出磁场,不计带电粒子所受重力。 (1)求粒子的荷质比
q m
。
(2)若磁场的方向和所在空间的范围不变,而磁感应强度的大小变为B ′,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了θ角,如图(b )所示,求磁感应强度B ′的大小。
图(b )
图(a )