帶電物體在磁場中的運動問題

1、1如下圖所示，在豎直平面內放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強磁場與半圓形軌道所在的平面垂直一個帶負電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點M滑下到最右端，則下列說法中正確的是()A滑塊經過最低點時的速度比磁場不存在時大B滑塊從M點到最低點的加速度比磁場不存在時小C滑塊經過最低點時對軌道的壓力比磁場不存在時小D滑塊從M點到最低點所用時間與磁場不存在時相等 答案D解析由于洛倫茲力不做功，故與磁場不存在時相比，滑塊經過最低點時的速度不變，選項A錯誤；由a，與磁場不存在時相比，滑塊經過最低點時的加速度不變，選項B錯誤；由左手定則，滑塊經最低點時受的洛倫茲力向下，而滑塊所受的向心力不變，故滑塊經

2、最低點時對軌道的壓力比磁場不存在時大，因此選項C錯誤；由于洛倫茲力始終與運動方向垂直，在任意一點，滑塊經過時的速度均不變，選項D正確2如下圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電微粒從a點進入場區(qū)并剛好能沿ab直線向上運動，下列說法中正確的是()A微粒一定帶負電 B微粒的動能一定減小C微粒的電勢能一定增加 D微粒的機械能一定增加答案AD解析微粒進入場區(qū)后沿直線ab運動，則微粒受到的合力或者為零，或者合力方向在ab直線上( 垂直于運動方向的合力仍為零)若微粒所受合力不為零，則必然做變速運動，由于速度的變化會導致洛倫茲力變化，則微粒在垂直于運動方向

3、上的合力不再為零，微粒就不能沿直線運動，因此微粒所受合力只能為零而做勻速直線運動；若微粒帶正電，則受力分析如下圖甲所示，合力不可能為零，故微粒一定帶負電，受力分析如圖乙所示，故A正確，B錯；靜電力做正功，微粒電勢能減小，機械能增大，故C錯，D 正確3一個質量為m0.1 g的小滑塊，帶有q5×104C的電荷量，放置在傾角30°的光滑斜面上(絕緣)，斜面固定且置于B0.5 T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如下圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面(g取10 m/s2)求： (1)小滑塊帶何種電荷？(2)小滑塊離開斜面時的瞬時速度多

4、大？(3)該斜面長度至少多長？解析(1)小滑塊在沿斜面下滑的過程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛倫茲力F作用，如圖所示，若要使小滑塊離開斜面，則洛倫茲力F應垂直斜面向上，根據(jù)左手定則可知，小滑塊應帶負電荷(2)小滑塊沿斜面下滑的過程中，由平衡條件得FFNmgcos ，當支持力FN0時，小滑塊脫離斜面設此時小滑塊速度為vmax，則此時小滑塊所受洛倫茲力FqvmaxB，所以vmaxm/s3.5 m/s(3)設該斜面長度至少為l，則小滑塊離開斜面的臨界情況為小滑塊剛滑到斜面底端時因為下滑過程中只有重力做功，由動能定理得mglsin mv0，所以斜面長至少為l m1.2 m答案(1)負電荷(2)3.

5、5 m/s(3)1.2 m4。如下圖所示，a是帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段()Aa、b一起運動的加速度不變Ba、b一起運動的加速度增大Ca、b物塊間的摩擦力減小Da、b物塊間的摩擦力增大答案C解析以整體為研究對象有：FFf (mamb)aFf(magmbgqvB)由于整體加速運動，因此速度逐漸增大，洛倫茲力增大，則地面給b的滑動摩擦力增大，因此整體加速度逐漸減小隔離a，a受到水平向左的靜摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律有：Ffmaa，由于加速度逐漸

6、減小，因此a、b物塊間的摩擦力減小5如下圖所示，帶負電荷的擺球在一勻強磁場中擺動勻強磁場的方向垂直紙面向里擺球在A、B間擺動過程中，由A擺到最低點C時，擺線拉力大小為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點C時，擺線拉力大小為F2，擺球加速度大小為a2，則 ()AF1F2，a1a2 BF1F2，a1a2CF1F2，a1a2 DF1F2，a1a2答案B解析由于洛倫茲力不做功，所以從B和A到達C點時擺球的速度大小相等由a可得a1a2.當由A運動到C時，以小球為研究對象，受力分析如圖甲所示，F(xiàn)1F洛mgma1.當由B運動到C時，受力分析如圖乙所示，F(xiàn)2F洛mgma2.由以上兩式可得：F2F1，故B

7、正確6如下圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和勻強電場中，設小球的電荷量不變，小球由靜止下滑的過程中 ()A小球加速度一直增大B小球速度一直增大，直到最后勻速C棒對小球的彈力一直減小D小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變答案BD解析小球由靜止開始下滑，受到向左的洛倫茲力不斷增大在開始階段，洛倫茲力小于向右的電場力，棒對小球有向左的彈力，隨著洛倫茲力的增大，棒對小球的彈力減小，小球受到的摩擦力減小，所以在豎直方向的重力和摩擦力作用下加速運動的加速度增加當洛倫茲力等于電場力時，棒對小球沒有彈力

8、，摩擦力隨之消失，小球受到的合力最大，加速度最大隨著速度繼續(xù)增大，洛倫茲力大于電場力，棒對小球又產生向右的彈力，隨著速度增大，洛倫茲力增大，棒對小球的彈力增大，小球受到的摩擦力增大，于是小球在豎直方向受到的合力減小，加速度減小，小球做加速度減小的加速運動，當加速度減小為零時，小球的速度不再增大，以此時的速度做勻速運動綜上所述，選項B、D正確7如下圖所示，質量為m1 kg、電荷量為q5×102 C的帶正電的小滑塊，從半徑為R0.4 m的光滑絕緣圓弧軌道上由靜止自A端滑下整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中已知E100 V/m，方向水平向右，B1 T，方向垂直紙面向里，g10 m/s2.求：(1)滑塊到達C點時的速度；(2)在C點時滑塊所受洛倫茲力答案(1)2 m/s，方向水平向左(2)0.1 N，方向豎直向下解析以滑塊為研究對象，自軌道上A點滑到C點的過程中，受重力mg，方向豎直向下；靜電力qE，方向