时间:2017-11-05 17:17:39
1、选择题 如图所示,通电硬直导线ab平行条形磁铁放置,导线可以在空中自由运动,其中的电流方向由a到b,则导线的运动情况为( )
A.a端转向纸里,b端转向纸外,且远离磁铁
B.a端转向纸里,b端转向纸外,且靠近磁铁
C.a端转向纸外,b端转向纸里,且远离磁铁
D.a端转向纸外,b端转向纸里,且靠近磁铁
参考答案:
条形磁铁的磁感线如图所示,
则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上,右侧导体所处的磁场斜向下,则由左手定则可知,左侧导体受力方向向外,右侧导体受力方向向里,故从上向下看,小磁针应为逆时针转动;当导体转过90°时,由左手定则可得导体受力向下,故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动.即为a端转向纸外,b端转向纸里,且靠近磁铁,
故选:D
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 在一个水平放置的、半径为r的圆形管道内存在着匀强磁场,磁感强度大小为B,方向如图所示.管道轴线左端为O点,右端为O’点,OO’=l.一个质量为m、带电量为+q的质点沿管道轴线从左边射入,经过O点时速度大小为v0,方向指向O’点.要使质点在运动过程中能经过O’点,讨论速度v0的可能取值.
参考答案:若
,则v0只能取唯一值,即
若
,则v0可取
之间的任意值.
本题解析:
如果质点进入磁场后受力平衡,则质点做匀速直线运动,此时速度为v01,
mg=Bqv01,
.
若质点初速v0≠v01,则可以把v0分解为同一直线上的两个速度,即
v0=v01+v0’(v0’可正可负)
质点的运动可以看作两个运动的合运动,一个是以v01作匀速直线运动,另一个是速率为v0’的匀速圆周运动.半径
周期
.
要能通过O’点,必须满足nT=l/v01(n=1,2,3…)
又,为了不使质点运动时与管壁相碰,应满足r>2R,即
结论:若
,则v0只能取唯一值,即
若
,则v0可取
之间的任意值.
本题难度:简单
3、选择题 如图,MN是放置在匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过薄金属板,虚线表示其运动轨迹,由图可知 ( )
A.粒子带负电
B.粒子运动方向是abcde
C.粒子运动方向是edcba
D.粒子上半周运动所用时间比下半周所用时间长
参考答案:AC
本题解析:根据洛伦兹力提供向心力则有
,即
,当粒子穿过金属板时,粒子肯定会损失能量,因此速度变小,即半径会变小,所以运动方向为edcba,C正确。利用左手定则可以判断粒子带负电,A正确。由于周期与速度无关,所以周期应不变,D错误。
点评:此类题型考察了洛伦兹力提供向心力的结论
本题难度:一般
4、计算题 一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-2-6所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
参考答案:a.如果带电粒子带正电,带电粒子在磁场中沿逆时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R-Rcosθ=L,R=L/(1-cosθ),又R=mv/qB,则速度v=
,即带电粒子要穿过磁场,速度要大于
;
b.如果带电粒子带负电,带电粒子在磁场中沿顺时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R+Rcosθ=L,R=L/(1+cosθ),则速度v=
,带电粒子要穿过磁场,速度要大于
。
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 许多科学家在物理学发展史上作出了重要的贡献,下列表述正确的是
[? ]
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单