洛伦兹力 知识点题库

已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置,它们的横截面的连线构成一个正方形,O为正方形中心,a、b、c中电流方向垂直纸面向里,d中电流方向垂直纸面向外,则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B(  )

A . 大小为零 B . 大小不为零,方向由O指向a C . 大小不为零,方向由O指向c D . 大小不为零,方向由O指向d
一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹为(   )

A . 圆弧a B . 直线b C . 圆弧c D . a、b、c都有可能
在水平面上,平放一半径为R的光滑半圆管道,管道处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,另有一个质量为m、带电量为+q的小球.

  1. (1) 当小球从管口沿切线方向以某速度射入,运动过程中恰不受管道侧壁的作用力,求此速度v0

  2. (2)

    现把管道固定在竖直面内,且两管口等高,磁场仍保持和管道平面垂直,如图所示,空间再加一个水平向右、场强E= 的匀强电场(未画出),若小球仍以v0的初速度沿切线方向从左边管口射入,求小球:①运动到最低点的过程中动能的增量;②在管道运动全程中获得的最大速度.

如图所示,正方形容器处在勻强磁场中,一束电子从孔a 垂直于磁场沿方向射人容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处在真空中,下列说法正确的是(   )

A . 从两孔射出的电子速率之比为vc:vd=2:1 B . 从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=1:2 C . 从两孔射出的电子的角速度大小之比ωc:ωd=1:1 D . 从两孔射出的电子的加速度大小之比比ac:ad=1:2
在直角坐标系xOy中,A(﹣0.3,0)、C是x轴上的两点,P点的坐标为(0,0.3).在第二象限内以D(﹣0.3,0.3)为圆心、0.3m为半径的 圆形区域内,分布着方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B=0.1T 的匀强磁场;在第一象限三角形OPC之外的区域,分布着沿y轴负方向的匀强电场.现有大量质量为m=3×10﹣9kg、电荷量为q=1×10﹣4C的相同粒子,从A点平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁场区域,其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场,经电场后恰好通过C点.已知α=37°,不考虑粒子间的相互作用及其重力,求:

 

  1. (1) 粒子的初速度大小和电场强度E的大小;
  2. (2) 粒子穿越x正半轴的最大坐标.
如图所示,有一个无重力空间,Y方向为竖直方向,在x≥0的区域内存在匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B =1T,绝缘光滑空心细管縱的长度为h=3m,管内M端有一质量为m=0. 1kg、带正电q=0. 1C的小球,开始时小球相对管静止。管带着小球沿垂直于管长度方向,以恒定速度v0=5m/s向右方运动。求:

  1. (1) 已知进入磁场后小球将匀加速上升,求小球上升的加速度;
  2. (2) 小球在从管的M端到N端的过程中,管壁对小球做的功;
  3. (3) 当细管以v0=5m/s进入磁场时,若给管一定的外 力,使其以a=2.0m/s2的恒定加速度向右匀加速运动,小球将不能以恒定加速度上升。为保证小球仍能在管中匀加速上升,需让细管与小球间具有一特定的摩擦因数μ。试求该μ值,及小球相对管上升的加速度ay。(要求μ<1)
如图所示,在平面直角坐标系内,第I象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴,NP垂直于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:

  1. (1) 电场强度的大小;
  2. (2) 磁感应强度的大小;
  3. (3) 粒子在磁场中的运动时间。
如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则(   )

A . 从P点射出的粒子速度大 B . 从Q点射出的粒子向心加速度大 C . 从P点射出的粒子角速度大 D . 两个粒子在磁场中运动的时间一样长
按照玻尔原子理论,原子中的电子在库仑力的作用下在特定的分立轨道上绕原子核做圆周运动。若电子以角速度 在纸面内绕核沿顺时针方向做匀速圆周运动,现施加一垂直纸面向外的匀强磁场,如图所示。施加磁场后,假设电子绕核运动的半径R保持不变,角速度变为 ,不计重力。下列判断正确的是(   )

A . 洛伦兹力的方向背离圆心, B . 洛伦兹力的方向背离圆心, C . 洛伦兹力的方向指向圆心, D . 洛伦兹力的方向指向圆心,
如图甲所示,在MN下方存在竖直向上的匀强电场,在MN上方以MN为弦、半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场,磁场的变化规律如图乙所示,规定垂直纸面向里的方向为正方向.弦MN 所对的圆心角为 .在t=0时,一质量为m,电荷量为+q的带电粒子,以初速度v从A点沿直径AOB 射入磁场,运动到圆心O点后,做一次半径为 的完整的圆周运动,再沿直线运动到B点,在B点经挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图甲所示.粒子的重力不计,不考虑变化的磁场所产生的电场.求:

 

  1. (1) 磁场的磁感应强度B0的大小及变化周期T0
  2. (2) 粒子从B点运动到A点的最短时间t;
  3. (3) 满足(2)中条件所加的电场强度E的大小.
随着人民生活水平的提高,环境保护越来越受到重视.如图所示为污水监测仪的核心部分,两块宽度为b的矩形金属极板平行正对置于排液口的上下表面,排液口侧面厚度为d,有一垂直于侧面向里的磁感应强度为B的匀强磁场.已知污水中含有大量的带电荷量为q的正离子,当污水水流的速度为v时,在导体的上下表面间用电压表测得的电压为UH , 则下列判断正确的是(    )

图片_x0020_100015

A . 液体内离子只受洛伦兹力作用 B . 用电压表测UH时,电压表的“+”接线柱接下表面 C . 厚度d越大,UH越大 D . 根据两极板间的电压值可以测出污水的流速
如图所示,在直角坐标 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, 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;该粒子第二次以相同的初速度从圆弧 的中点d沿平行于x轴正方向进入磁场,不计粒子重力。下列判断正确的是(   )

图片_x0020_100011

A . 该粒子的初速度为 B . 该粒子第一次在磁场中运动的时间为 C . 该粒子第二次仍然从a点离开磁场 D . 该粒子第二次在磁场中运动的时间为
如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求

图片_x0020_100024

  1. (1) 在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图;
  2. (2) 电场强度大小E;
  3. (3) 粒子在磁场中运动的轨道半径r;
  4. (4) 粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.
如图所示,电子枪接入电路后发射电子,其正下方水平直导线内通有向右的电流,则(   )

A . 电子束从B射向A B . 电子束向上偏转,速率保持不变 C . 电子束向上偏转,速率越来越小 D . 电子束向下偏转,速率越来越大
在足够大的匀强磁场中,静止的钠的同位素 发生衰变,沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后,变为一个新核,新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹为内切圆,如图所示,下列说法正确的是(   )

A . Na发生的是α衰变 B . 轨迹1是新核的径迹 C . 新核的中子数为13 D . 新核沿逆时针方向旋转
质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是(   )

A . M带负电,N带正电 B . M的速率小于N的速率 C . 洛伦兹力对M做正功,对N做负功 D . M的运行时间大于N的运行时间
如图所示为回旋加速器的示意图.两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速.已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q.下列说法错误的是 (     )

A . 质子的最大速度不超过2πRf B . 质子的最大动能为 C . 质子的最大动能与高频交变电源的电压U无关 D . 质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关,且随电压U增大而增加
如图所示,平面直角坐标系x>0区域存在一个圆形有界匀强磁场,磁场圆心位于x轴上、磁场方向垂直于纸面,一个带正电的粒子从O点沿x轴正方向进入磁场,最后平行于y轴正方向射出,不计粒子重力,则(  )

A . 磁场方向垂直于纸面向里 B . 磁场方向垂直于纸面向外 C . 粒子的轨迹半径小于圆形有界磁场半径 D . 粒子的轨迹半径与圆形有界磁场半径相等
如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴沿水平方向。x>0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,磁感应强度大小为B2 , 电场强度大小为E。x>0的区域固定一与x轴成θ=30°角的绝缘细杆。一穿在细杆上的带电小球a沿细杆匀速滑下,从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点,且速度方向垂直于x轴。已知Q点到坐标原点O的距离为L,重力加速度为g,B1= , B2= , 空气阻力忽略不计,求:

  1. (1) 带电小球a的比荷 及其匀速运动时的速率;
  2. (2) 带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数µ;
  3. (3) 当带电小球a刚离开N点时,从y轴正半轴距原点O为h= 的P点(图中未画出)以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球b,b球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰,则b球的初速度为多大及从b球抛出到相遇的总时间为多少?
如图所示,在坐标系的第二象限内存在半径为、方向垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域Ⅰ,区域Ⅰ与x轴相切于坐标为的B点,在第四象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场区域Ⅱ,在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场区域Ⅲ,区域Ⅱ、Ⅲ的范围均足够大。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿半径平行于y轴负方向以大小为v0的初速度射入区域Ⅰ,并恰好从坐标原点O进入区域Ⅱ,粒子进入区域Ⅲ后,当粒子的速度第一次沿x轴正方向时,粒子经过坐标为的C点。不计粒子受到的重力。求:

  1. (1) 区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小
  2. (2) 区域Ⅱ内磁场的磁感应强度大小以及区域Ⅲ内电场的电场强度大小E;
  3. (3) 从粒子经过原点O至粒子第n(粒子经过原点O那次计为第0次, , 2,3,…)次经过x轴的时间
最近更新