高中物理选修3-1 磁场对运动电荷的作用力例题解析

磁场对运动电荷的作用力·典型例题解析

【例1】图16－49是表示磁场磁感强度B，负电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图，这四个图中画得正确的是(B、v、f两两垂直)

[ ]

解答：正确的应选A、B、C．

点拨：由左手定则可知四指指示正电荷运动的方向，当负电荷在运动时，四指指示的方向应与速度方向相反．

【例2】带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是

[ ] A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同

B．如果把＋q改为－q，且速度反向且大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变

C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用

D．带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感强度越小

解答：正确的应选B．

点拨：理解洛伦兹力的大小、方向与哪些因素有关是关键．

【例3】如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是

[ ] A．作匀速直线运动

B、作匀变速直线运动

C．作变加速曲线运动

D．作匀变速曲线运动

点拨：当v∥B时，f＝0，故运动电荷不受洛伦兹力作用而作匀速直线运动．当v与B不平行时，f≠0且f与v恒垂直，即f只改变v的方向．故运动电荷作变加速曲线运动．

参考答案：AC

【例4】如图16－50所示，在两平行板间有强度为E的匀强电场，方向竖直向下，一带电量为q的负粒子(重力不计)，垂直于电场方向以速度v飞入两板间，为了使粒子沿直线飞出，应在垂直于纸面内加一个怎样方向的磁场，其磁感应强度为多大？

点拨：要使粒子沿直线飞出，洛伦兹力必须与电场力平衡．

参考答案：磁感应强度的方向应垂直于纸面向内，大小为E/v

跟踪反馈

1．关于带电粒子所受洛伦兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是

[ ] A．f、B、v三者必定均保持垂直

B．f必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v

C．B必定垂直于f、v，但f不一定垂直于v

D．v必定垂直于f、B，但f不一定垂直于B

2．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动量

D．洛伦兹力对带电粒子不做功

3．如图16－51所示的正交电场和磁场中，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动(不考虑重力作用)，则此粒子

[ ] A．一定带正电

B．一定带负电

C．可能带正电或负电，也可能不带电

D．一定不带电

4．如图16－52所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，有一正离子恰能沿直线从左到右水平飞越此区域，则

[ ] A．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动

B．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转

C．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转

D．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动

参考答案

1．B 2．D 3．C 4．BD