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

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( )

2 / 25

2πr23πrA. B. 3v03v0πr3πrC. D. 3v03v0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

3 / 25

v

度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计

3

重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 ( )

11A.Δt B．2Δt C.Δt 23 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

qB?3d＋L?

B．射出粒子的最大速度为

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

4 / 25

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

qBd速度不可能小于v0－ 2m

D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其

qBd

速度不可能大于v0＋ 2m

答案 BC

5 / 25