《研究洛伦兹力》同步练习4

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1、研究洛伦兹力洛伦兹力与现代技术一、单项选择题．有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是(　　)．电荷在磁场中一定受磁场力的作用．电荷在电场中一定受电场力的作用．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向平行解析：电荷在电场中一定受电场力作用；如果粒子速度方向与磁场线平行，则粒子不受洛伦兹力作用．但如果粒子速度方向不与磁场线平行，则一定受到洛伦兹力作用．答案：．电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如右图所示，则电子束在螺线管中做(　　)．匀速直线运动　　　　　　．

2、匀速圆周运动．加速减速交替的运动．来回振动解析：电子速度方向与磁场线平行，则粒子不受洛伦兹力作用，所以电子以原来的速度运动．答案：．下图的四种情况中，对各粒子受洛伦兹力方向的描述，不正确的是(　　)．垂直于向上．垂直纸面向里．垂直纸面向外．垂直纸面向里解析：根据左手定则得选项是.答案：．如右图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将(　　)．向上偏转　．向下偏转．向纸外偏转　．向纸里偏转解析：电流上方的磁场方向是垂直纸面向外，电子带负电，根据左手定则得答案为.答案：二、双项选择题．极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空

3、稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动而形成的．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关(　　)．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小．空气阻力做负功，使其动能减小．南、北两极的磁感应强度增强．太阳对粒子的引力做负功答案：．如右图所示，一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示．现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则(　　)．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于．若磁

4、场方向指向纸里，质点运动的周期将小于．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于解析：当磁场方向指向纸里时，由左手定则可知电子受到背离圆心向外的洛伦兹力，向心力变小，由＝可知周期变大，对错．同理可知，当磁场方向指向纸外时电子受到指向圆心的洛伦兹力，向心力变大，周期变小，错对．答案：．如图所示，一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中沿图中所示轨迹运动，中央是一块薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知(　　)．粒子的运动方向是．粒子的运动方向是．粒子带正电．粒子在下半周所用时间比上半周长解析：由＝可知＝，因粒子

5、在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过，故运动方向为;故错误，正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故对；因粒子转动的周期＝，在转动中磁场强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，故时间相等；故错误；故选.答案：．如右图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场中．质量为、带电荷量为＋的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是(　　)．滑块受到的摩擦力不变．滑块到达地面时的动能与的大小有关．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下

6、．很大时，滑块可能静止于斜面上解析：由左手定则知正确．而＝μ＝μ(θ＋)要随速度增加而变大，错误．若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态，应有＝θ，可得＝(－θ)，可看到随的增大而减小．若滑块滑到斜面底端时还处于加速运动状态，则在越强时，越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，正确．当滑块能静止于斜面上时应有θ＝μθ，即μ＝θ，与的大小无关，错误．答案：三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位).如右图所示，直角坐标系位于竖直平面内，在水平的轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的

7、磁感应强度为，方向垂直平面向里，电场线平行于轴．一质量为、电荷量为的带正电的小球，从轴上的点水平向右抛出，经轴上的点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从轴上的点第一次离开电场和磁场，之间的距离为，小球过点时的速度方向与轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为，求：()电场强度的大小和方向．()小球从点抛出时初速度的大小．()点到轴的高度.解析：()小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有：＝，①＝，②重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．()小球做匀速圆周运动，′

8、为圆心，为弦长，∠′＝θ，如图所示．设半径为，由几何关系知：＝θ，③小球做匀速圆周运动的向心力