时间:2017-09-26 10:31:38
1、选择题 一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,飞离桌子边缘后,通过匀强磁场区域,落在地板上磁场方向垂直于纸面向里,其水平射程为S1,落地速度为v1。撤去磁场后,其他条件不变,水平射程为S2,落地速度为v2,则?(?)
A.S1=S2
B.S1>S2
C.v1= v2
D.v1> v2
参考答案:BC
本题解析:
由于在磁场中,小球受到重力、洛伦兹力(向上),所以在竖直方向的合力小于重力、在水平方向有洛伦兹力的分力,如图所以水平方向做变加速直线运动。若是撤去磁场,则小球做类平抛运动,竖直方向受重力,根据运动独立性可知,撤去磁场后,下落相同高度花的时间变短。水平方向撤去外力后做匀速运动,其水平方向的平均速度小于做变加速的第一种情况,所以S1>S2,B正确。由于只有重力做功,洛伦兹力不做功,所以根据动能定理可知,末动能相同C正确
点评:此类题型考察了运动的独立性,并结合动能定理分析结果
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )
A.小球带正电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球运动的轨迹是一条抛物线
D.维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定
参考答案:A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A正确.
B、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故B错误.
C、设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线.故C正确.
D、设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 已知长为L的直导线在磁场中受到的安培力为F=IBL,其中B为磁感应强度。试由此公式导出单个运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力F洛的表达式,要注明每个字母所代表的物理量。
参考答案:F洛=qvB
本题解析:设单位体积内的电荷数n,电荷定向运动的速度v,横截面S,因I="nSvq?" ,
SLnF洛=ILB=nSvqBL
所以 F洛=qvB
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能AB边界飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间?
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)粒子能从AB边界射出,临界情况有
?;
则
?
所以粒子能从左边界射出速度应满足
(2)粒子能从AB边界射出时,圆心角
;
;
?所以
?
点评:此类题型解法一般为找圆心、定半径、画轨迹。
本题难度:一般
5、选择题 在地球表面,一小段通电直导线,不受地磁场的作用,则这段导线( )
A.一定在地球赤道上
B.竖直放置
C.南北比方向水平放置
D.东西方向水平放置
参考答案:地磁场的方向在球体外由南向北,
? A、在地球赤道上,由左手定则可知,段通电直导线,可受地磁场的作用也可不受地磁场的作用,故A错误
? B、竖直放置,由左手定则可知,受安培力,故B错误
? C、南北方向水平放置,与磁场平行,不受安培力,故C正确
? D、东西方向水平放置,由左手定则可知,受安培力,故D错误
故选C
本题解析:
本题难度:简单