磁场对运动电荷的作用练习题

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磁场对运动电荷的作用练习题

磁场对运动电荷的作用练习题

1.带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是()

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,大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变

C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D.粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变

答案 B

2.如图1所示,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.

3.如图所示,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,若∠AOB=120°,则该带电粒子在磁场中运动的时间为()

A.2πr 3v 0

B.23πr 3v 0

C.πr 3v 0

D.3πr 3v 0

答案 D

4.如图4所示,质量为m ,电荷量为+

q 的带电粒子,以不同的初速度两次从O

点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀

强磁场,在洛伦兹力作用下分别从M 、N 两点射出磁场,测得OM ∶ON =3∶4,则下列说法中错误的是 ( )

A .两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4

B .两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4

C .两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4

D .两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3

答案 AD

5如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀

强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成60°角.现将带电粒子的速

度变为v 3

,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为

( )

A.12Δt B .2Δt C.13

Δt D .3Δt

答案 B

6利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图

中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分

别为2d 和d 的缝,两缝近端相距为L .一群质量为m 、电荷量为q ,具有不同速度的粒子

从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场,对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子,下列说

法正确的是 ( )

A .粒子带正电

B .射出粒子的最大速度为qB (3d +L )2m

C .保持d 和L 不变,增大B ,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

D .保持d 和B 不变,增大L ,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

答案 BC

7 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17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 、N 做正功

D .M 的运行时间大于N 的运行时间

答案 A

8如图所示,MN 是磁感应强度为B 的匀

强磁场的边界.一质量为m 、电荷量

为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁

场.若粒子速度为v 0,最远能落在边

界上的A 点.下列说法正确的有 ( )

A .若粒子落在A 点的左侧,其速度一定小于v 0

B .若粒子落在A 点的右侧,其速度一定大于v 0

C .若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其

速度不可能小于v 0-qBd 2m

D .若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其

速度不可能大于v 0+qBd 2m

答案 BC

9 .如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间t a、t b、t c、t d,其大小关系是()

A.t a

t b=t c=t d

C.t a=t b>t d>t c D.t a=t b>t c>t d

答案 D

10 .如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则()

A.经过最高点时,三个小球的速

度相等

B.经过最高点时,甲球的速度最小

C.甲球的释放位置比乙球的高

D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变答案CD

11. 带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方

向如图2所示,所受的重力和洛伦兹力

的合力恰好与速度方向相反,不计阻

力,则在此后的一小段时间内,带电质

点将()

A.可能做直线运动

B.可能做匀减速运动

C.一定做曲线运动

D.可能做匀速圆周运动

答案 C

12 .如图所示,一个质量为m、电荷量为+q 的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处在磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力).现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图中的()

图3

答案ACD

13 .带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场,如图4所示.运动中经过b点,Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比为

()

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