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( )

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

( )

Δt B．2ΔtΔt

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v0，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v0

B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0

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v0－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v0＋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

、t d，其大小关系是( )

c

A．t a

t

＝t c＝t d

b

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

( )

A．v0B．1 C．2v0