高中 | 洛伦兹力 题目答案及解析

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选修3-1

第三章 磁场

3.5 运动电荷在磁场中受到的力

洛伦兹力

利用霍尔效应制成的霍尔元件工作原理如图所示,元件横截面直径为$d$,磁感应强度$B$垂直于霍尔元件的轴线向里,通入图示方向的电流$I$$M$$N$两点就会形成电势差$U_{MN}$,已知该元件单位体积内电子数为$n$,电子电荷量为$e$,下列说法中正确的是$(\qquad)$

["

若为正电子导电,则$U_{MN}\\gt0$

","

若为负电子导电,则$U_{MN}\\gt 0$

","

洛伦兹力对运动电子做正功,偏转电子的电势能增加

","

$\\left| U_{MN} \\right|=\\dfrac{4BI}{ne\\pi d}$

"]
[["AD"]]

$\rm A$.由左手定则知,若为正电子导电,正电子会向上偏转$U_{MN}\gt0$

$\rm A$正确;

$\rm B$.由左手定则知,若为负电子导电,负电子会向上偏转$U_{MN}\lt0$

$\rm B$错误;

$\rm C$.洛伦兹力不对运动电子做功,故$\rm C$错误;

$\rm D$.由$I=neSv$$S=\dfrac{\pi d^{2}}{4}$$\dfrac{qU_{MN}}{d}=qvB$

$U_{MN}=\dfrac{4BI}{ne\pi d}$

$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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如图所示,一粒子源持续发射某种带电粒子,这些粒子恰能沿竖直线通过平行金属板、,两板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,两板间的电压为,距离为。在粒子源的正下方足够远处,有一个长为的水平粒子收集板,板的中点有一小孔。板的下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。粒子恰能击中的中点。不计粒子重力及其相互间作用力。 如图所示,一个质量为的带电液滴在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中的竖直面内做半径为的匀速圆周运动,电场和磁场的方向如图。那么这个液滴的电性与转动方向应是 一个带正电的粒子(重力不计),以水平向右的初速度进入如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时会向下偏转,则欲使粒子在电磁场中恰能沿水平直线运动,则应采用的方法是 如图所示,在绝缘水平面上方,相距为的竖直边界、之间存在水平向左的匀强电场,场强大小为。边界右侧有一直角三角形区域,区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场和大小为、方向竖直向下的匀强电场。在边界上的点静止释放一个质量为、电量大小为的带电小球(大小忽略不计),小球从点进入三角形场区,最终从边界上的点离开。已知间的距离为,,不计一切摩擦。 如图所示,已知匀强电场方向向下,边界为矩形,匀强磁场方向垂直纸面向里,边界为矩形,长为,磁感应强度为。电量为,质量为的粒子,从中点以垂直电场的速度(未知量)进入电场,然后从边界进入磁场,轨迹恰好和磁场另外三个边界相切,运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力,下列说法正确的是 如图,在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向内的匀强磁场,质量为、足够长的绝缘不带电木板上放着一带电荷量为、质量为的物块,物块与木板间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现对施加一个大小为、方向水平向右的恒力,系统由静止开始运动,则在物块离开之前,下列图像正确的是
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