1、简答题 如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过 最低位置时绳上的拉力F.
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1、简答题 如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过 最低位置时绳上的拉力F.
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/zyk3h12zscz.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
图15-4-14
参考答案：向右摆:3mg-Bq![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yzul1le1oki.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?向左摆:3mg+Bq![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yzul1le1oki.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析：设小球摆到最低点时速度为vm,小球在下摆过程中只有重力做功,机械能守恒,即mgL=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0cbzgcszut0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">mvm2
设拉力为F′,洛伦兹力为F=qvmB
小球向右经最低点时有
F′+F-mg=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ao2lwkyjxt2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
代入vm、F解得F′=3mg-Bq![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yzul1le1oki.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
小球向左经最低点时有
F′-F-mg=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ao2lwkyjxt2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
代入vm、F解得F′=3mg+Bq![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yzul1le1oki.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">.
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0(v0>![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/wl4bqbhhsy1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">)，则：
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/gedsyzjja4q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．环将向右减速，最后匀速
B．环将向右减速，最后停止运动
C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hgemx235nb0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv02
D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hgemx235nb0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mv02－![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hgemx235nb0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m(![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/wl4bqbhhsy1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">)2
参考答案：AD
本题解析：AB、由左手定则知圆环受向上的洛伦兹力，由题知洛伦兹力![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/pau045itgks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，摩擦力做负功，圆环先减速，当mg=qvB时摩擦力为零，圆环匀速运动，即圆环将向右减速，最后匀速；A正确
CD、圆环达到稳定后有最终mg=qvB，即![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mxiamcccpkl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，圆环克服摩擦力所做的功为圆环损失的机械能则：![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1wmxtj1xhl1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；D正确
故选AD
点评：此题属于有约束的情况，只有当洛伦兹力的重力相等时才能匀速，否则受到摩擦力均会减速。
本题难度：一般
3、实验题 有三个粒子a、b、c（不计重力）以相同的速度垂直射入匀强磁场中，它们的运动轨迹如图所示，其中b粒子做直线运动，则a粒子带____________电，b粒子____________，c粒子带_______________电.![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/bgl3nq0pk0t.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案：负不带电正
本题解析：b粒子做直线运动，表明b粒子不受洛伦兹力，b粒子不带电.根据a、c粒子的偏转方向，可断定出a粒子带负电，c粒子带正电.
本题难度：简单
4、选择题 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．速率越大，周期越大
B．速率越小，周期越大
C．速度方向与磁场方向平行
D．速度方向与磁场方向垂直
参考答案：D
本题解析：电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，即![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/yb4osmbn10f.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/qczx4dmsxw4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，所以![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/msvs1vt5jta.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，即运动周期和电子的运动速率无关，所以AB错误，根据左手定则可得速度方向和磁场方向是垂直的，C错误D正确，
点评：本题最容易出错的地方就是粒子的运动速率和运动周期的关系，切记不能想当然，要根据实际理论推导去验证
本题难度：简单
5、选择题 如图1所示，若一束电子沿y轴正向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应是（?）
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/uj2r1ckuawm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．沿x的正向
B．沿x的负向
C．沿z的正向
D．沿z的负向
参考答案：A
本题解析：电子能够做直线运动，说明竖直方向受力一定平衡，只可能是重力和洛仑兹力平衡，所以可判断洛仑兹力方向竖直向上，由左手定则可知磁场方向沿x的正向，A对；
点评：本题难度较小，在使用左手定则判断洛仑兹力方向时，一定要注意四指指向的是正电荷定向移动的方向，与电子定向移动方向相反
本题难度：简单
