洛伦兹力 知识点题库

如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,AB边长为L,B点处有一粒子源,可以沿BC边成30°的方向,向磁场中射入各种不同速率的带有不同电性的带电粒子,粒子质量都为m,电荷量都为q,则下列说法正确的是(  )

A . 若粒子能从AB边射出,则粒子的速度不超过 B . .若粒子能从AB边射出,则粒子的速度不超过 C . 若粒子能从BC边射出,则粒子的速度不超过 D . 若粒子能从BC边射出,则粒子的速度不超过
半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出.∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为(      )

A . B . C . D .
a、b是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外,两边的磁感应强度大小相等.电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出,当它运动到b点时,击中并吸收了一个处于静止状态的电子,不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用,则它们在磁场中的运动轨迹是(    )

A . B . C . D .
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是(   )

A . 电子在磁场中运动的时间为 B . 电子在磁场中运动的时间为 C . 磁场区域的圆心坐标( D . 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)
如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从坐标原点O处以速度v沿y轴正方向进入磁场,最后从P(a,0)射出磁场。不计粒子重力,该带电粒子的电性和比荷 是(   )

A . 正电荷, B . 负电荷, C . 正电荷, D . 负电荷,
一质量为9.0×10-31kg,电量大小为1.6×10-19C的电子以1.0×107m/s的速度沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为0.625T的匀强磁场中,则电子做匀速圆周运动的轨迹半径大小为m,周期为s。(计算结果保留两位有效数字)
如图所示,在xoy平面的第一、第三和第四象限内存在着方向竖直向上的大小相同的匀强电场,在第一和第四象限内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为+q的带电质点,在第三象限中以沿x轴正方向做速度为v的匀速直线运动,第一次经过y轴上的M点,M点距坐标原点O的距离为l,然后在第四象限和第一象限的电磁中做匀速圆周运动,质点第一次经过x轴上的N点距坐标原点O的距离为 ,已知重力加速度为g,求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度的大小E;
  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度的大小B;
  3. (3) 质点第二次经过x轴的位置距坐标原点的距离d。
如图所示,在空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于Oxy平面向里,大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。由这些条件可知(  )

A . 带电粒子一定带正电 B . 能确定粒子速度的大小 C . 可以确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D . 不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
如图所示,一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里,其边界是以坐标原点O为圆心、半径为R的圆.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从磁场边界与x轴交点P处以初速度大小v0、沿x轴正方向射入磁场,恰能从M点离开磁场.不计粒子的重力.

  1. (1) 求匀强磁场的磁感应强度大小B
  2. (2) 若带电粒子从P点以速度大小v0射入磁场,改变初速度的方向,粒子恰能经过原点O , 求粒子在磁场中运动的时间t及离开磁场时速度的方向;
  3. (3) 在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场,如图所示,与O点相等距离处的电场强度大小相等,方向指向原点O . 带电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场,改变初速度的大小,粒子恰能不离开电场外边界且能回到P点,求粒子初速度大小v以及电场两边界间的电势差U.

如图所示,虚线O1O2是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为B1 , 匀强电场的场强为E(电场线没有画出)。照相底片与虚线O1O2垂直,其右侧偏转磁场的磁感应强度为B2。现有一个离子沿着虚线O1O2向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动,最后垂直打在照相底片上(不计离子所受重力)。

  1. (1) 求该离子沿虚线运动的速度大小v;
  2. (2) 求该离子的比荷
  3. (3) 如果带电量都为q的两种同位素离子,沿着虚线O1O2射入速度选择器,它们在照相底片的落点间距大小为d,求这两种同位素离子的质量差△m。
在粒子物理学的研究中,经常应用“气泡室”装置。粒子通过气泡室中的液体时能量降低,在它的周围有气泡形成,显示出它的径迹,如图所示为带电粒子在气泡室运动径迹的照片,气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列有关甲、乙两粒子的判断正确的是(   )

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A . 甲粒子从b向a运动 B . 乙粒子从c向d运动 C . 甲粒子带正电 D . 乙粒子带负电
如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为 的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态,小球与杆间的动摩擦因数为 现对小球施加水平向右的恒力 ,在小球从静止开始至速度最大的过程中,下列说法中正确的是(   )

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A . 直杆对小球的弹力方向不变 B . 直杆对小球的摩擦力先减小后增大 C . 小球运动的最大加速度为 D . 小球的最大速度为
如图所示,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为2B和B、方向均垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m,电荷量绝对值为q的粒子(不计重力)垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,则下列说法正确的有(   )

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A . 该粒子带正电 B . 粒子带负电 C . 该粒子不会到达坐标原点O D . 该粒子第一次经过第一象限和第二象限的时间和为
如图所示,一质量为m、电荷为 的物块静止在粗糙、绝缘的水平面上,整个空间有如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小为B,现让物块以恒定加速度a水平向左从静止开始运动,直至物块离开水平地面为止,该过程中物块电量始终保持不变,重力加速度大小为g,求:

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  1. (1) 当地面对物块的支持力大小为0.5mg时,物块的速度大小;
  2. (2) 物块从开始运动至离开水平地面,通过的总位移大小。
如图所示,在第一象限内有垂直纸而向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与 轴成60°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(   )

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A . B . C . D .
如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子(重力不计)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为 ,已知粒子的速率为 。则粒子射出磁场时的运动方向与射入磁场时的运动方向间的夹角为(   )

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A . 30° B . 60° C . 90° D . 120°
回旋加速器核心部分是与高频交流电源两级相连接的两个 形金属盒, 形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,两盒间夹缝中形成周期性变化的电场,如图甲所示,加速时带电粒子的动能 随时间 的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是(   )


A . 电场的变化周期等于 B . 的图像中 C . 粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能越大 D . 同一装置可以分别对氚核( )和氦核(
如图所示,A点的离子源在纸面内沿垂直OQ的方向向上射出一束负离子,重力忽略不计。为把这束负离子约束在OP之下的区域,可加垂直纸面的匀强磁场。已知O、A间的距离为s,负离子的比荷为 ,速率为v,OP与OQ间夹角为30°。则所加磁场的磁感应强度B应满足(    )

A . 垂直纸面向里,B> B . 垂直纸面向里,B> C . 垂直纸面向外,B> D . 垂直纸面向外,B>
边界上方区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子(不计重力),沿与角、垂直磁场的方向射入磁场区域,在磁场中运动的轨迹如图所示,该粒子在磁场中运动的时间为(   )

A . B . C . D .
如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,aa'、bb'、cc'、dd'为磁场边界线,四条边界线相互平行,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B,区域Ⅱ的磁感应强度大小为 , 矩形区域的长度足够长,磁场宽度及bb'与cc'之间的距离相同。某种带正电的粒子从aa'上的O1处以大小不同的速度,沿与O1a成角进入磁场(不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为;求:

  1. (1) 粒子的比荷
  2. (2) 磁场区域I和Ⅱ的宽度L;
  3. (3) 当粒子以速度为v0从O1射入,最终从边界线dd'上的某处射出,则粒子从O1射入到从dd'边界线射出所用的时间为多少?
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