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

如图所示,一个质量为$m$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$R$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$(\qquad)$

["

一定带正电,沿逆时针方向转动

","

一定带负电,沿顺时针方向转动

","

一定带负电,但旋转方向不能确定

","

电性和旋转方向不能确定

"]
[["B"]]

因为两带电小球都在复合场中做匀速圆周运动,电场力与重力平衡,则知电场力方向向上,而电场方向向下,所以液滴带负电荷。

由洛伦兹力提供向心力,根据左手定则判断可知,液滴沿顺时针方向转动。故$\rm B$正确,$\rm ACD$错误。

故选:$\rm B$

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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,竖直平面内固定一直角坐标系,在轴上水平固定光滑绝缘轨道,在第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,在第一象限存在竖直方向的匀强电场。质量为、电荷母为的带电小球,在水平向右的外力作用下运动,到点时恰好对轨道无压力地进入第一象限,此时撤除外力,要使小球进入第一象限后速度方向偏转再做匀速直线运动,必须在适当区域加上垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小为。重力加速度为。 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,质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电压加速后,从三维直角坐标系的原点处沿不同方向射入匀强磁场,磁感应强度大小为、方向沿轴正方向。已知加速电压调节范围为,其中。轴上距离点处有一长为的吸收板,吸收板接地,粒子打在板上即被吸收。不计粒子重力,下列说法正确的是 如图所示,在直角坐标系的坐标平面内,边长为的正方形区域内有沿轴负方向的匀强电场,点在轴正半轴上,点在轴正半轴上,区域外有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,在坐标为 ,点以大小为的速度沿轴正向射出一个质量为、带正电荷量为的粒子。粒子第一次经电场偏转从的中点射出电场,此后粒子恰好从点第二次进入电场,不计粒子的重力,求: 如图所示,在的区域内存在两个匀强磁场。以坐标原点为圆心,半径为的半圆形区域内磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小未知;其余区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小。第四象限内有沿轴正向电场强度为的匀强电场,一比荷为的带电粒子在加速电场的下极板处无初速释放,经加速后从坐标为的点进入磁场,恰能第一次从坐标为的点离开磁场,且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂直。不计粒子的重力,求:
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