帶電粒子安培左手

1、1如圖所示是電視機(jī)中偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，圓心O表示電子束，由紙內(nèi)向紙外而來，那么，接通電源，給偏轉(zhuǎn)線圈加上圖示方向的電流時，電子束應(yīng)（）A 不偏轉(zhuǎn)B向左偏轉(zhuǎn)C向上偏轉(zhuǎn)D向下偏轉(zhuǎn)2圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，且b、d連線水平，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，則它經(jīng)過O點時所受洛倫茲力的方向是（）A 向上B向右C向左D向下3在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則電子將（）A 向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn)C向紙里偏轉(zhuǎn)D向紙外偏轉(zhuǎn)4一個帶正電

2、的小球以速度v0 沿光滑的水平絕緣桌面向右運(yùn)動，飛離桌子邊緣后，通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，落在地板上，磁場方向垂直紙面向里（如圖所示），其水平射程為s1，落地速度為v1，撤去磁場后，其它條件不變，水平射程為s2，落地速度為v2，則（）A s1=s2 Bs1s2Cv1=v2 Dv1v25（2013安徽）圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，它所受洛倫茲力的方向是（）A向上 B向下 C向左 D向右6（2014潮州二模）如圖是比荷相同的兩粒子從o點垂直進(jìn)入直線邊界勻強(qiáng)磁場區(qū)

3、域的運(yùn)動軌跡，下列說法正確的是（）A a帶正電，b帶負(fù)電Ba的帶電量比b的帶電量小Ca運(yùn)動的速率比b的小Da的運(yùn)動時間比b的短7如圖所示，一長螺線管通以交流電，一電子（不計重力）沿著螺線管中心軸線飛入，則電子在螺線管內(nèi)的運(yùn)動為（）A勻加速運(yùn)動B勻減速運(yùn)動C勻速運(yùn)動D往復(fù)運(yùn)動8（2012秋耒陽市校級月考）如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強(qiáng)磁場B中，從傾角為的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑，求：（1）此物體在斜面Q上運(yùn)動的最大速度（2）此物體在斜面上運(yùn)動的距離（3）此物體在斜面上運(yùn)動的時間9如圖所示，在一光滑、絕緣、傾角為的足夠長的斜面上，有一個質(zhì)量為m的帶電滑塊

4、從斜面上自由靜止開始下滑，滑塊的帶電量為+q，在斜面周圍區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B試求滑塊在斜面下滑的最大速率及沿斜面下滑的最大距離10（2013春東山縣校級期末）如圖所示，一帶電小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點，并在豎直平面內(nèi)擺動，最大擺角為60°，水平磁場垂直于小球擺動的平面，當(dāng)小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點時懸線上的張力為多少？11（2013秋朝陽區(qū)校級期中）如圖，光滑的圓槽固定不動，處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中，一帶正電小球從斜面右端于圓心等高處由靜止沿圓槽下滑，到達(dá)最低點已知小球質(zhì)量m=0.2g，電量q=1.0×1

5、06C 圓槽半徑 R=1.25m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×102T（g=10m/s2）求：（1）小球運(yùn)動到最低點時的速度大??？（2）小球在第一次到達(dá)最低點時圓槽對小球的支持力？12（2012無錫二模）如圖所示，在光滑的水平面上有一直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)有一個質(zhì)量m=Olkg帶電荷量q=一2×104C的微粒，從y軸正半軸上的P1點以速度v0=0.6m/s垂直于y軸射入已知在y0的空間內(nèi)有與y軸方向平行的勻強(qiáng)電場，在y0的空間內(nèi)存在方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場帶電微粒從P1點射入電場后，經(jīng)坐標(biāo)（1.2，0）的P2點與x軸正方向成53°角射入y0的空間，最后從y軸負(fù)半軸上的P3點垂直

6、于y軸射出（已知：sin53=0.8，cos53°=0.6）求：（1）P1點的坐標(biāo)；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B13（2012秋上高縣校級期末）如圖所示，在真空中半徑r=0.3m的圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場，一批帶負(fù)電的粒子以初速度V=6.0×106m/s，從磁場邊界上直徑AB的一端A向著各個方向射入磁場，且初速度方向與磁場方向都垂直，該粒子的荷質(zhì)比為q/m=1.0×108C/Kg，不計粒子的重力，（1）當(dāng)粒子的速度方向與AB的夾角為時，恰好從B點射出磁場，求粒子的速度方向與AB的夾角多大？（2）若磁感

7、應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1T變?yōu)锽1=，則圓周上有粒子射出的弧長為多長？14（2014象山縣校級模擬）如圖所示，質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，重力不計，由靜止開始經(jīng)兩板間電壓為U的加速電場加速，又經(jīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后落到圖中D點，求：（1）A、D間的距離SAD； （2）粒子在磁場中運(yùn)動的時間t15（2014秋東河區(qū)校級期末）（普通班做）如圖所示帶正電粒子的質(zhì)量為m，以速度v沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場的寬度為l，若帶電粒子離開磁場時的速度偏轉(zhuǎn)角=60°，不計帶電粒子的重力（1）求帶電粒子的電荷量（2）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間

8、1（2013秋日照期末）如圖所示是電視機(jī)中偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，圓心O表示電子束，由紙內(nèi)向紙外而來，那么，接通電源，給偏轉(zhuǎn)線圈加上圖示方向的電流時，電子束應(yīng)（）A不偏轉(zhuǎn)B向左偏轉(zhuǎn)C向上偏轉(zhuǎn)D向下偏轉(zhuǎn)【解答】解：磁環(huán)上的偏轉(zhuǎn)線圈通以圖示方向的電流時，根據(jù)右手螺旋定則，在磁環(huán)上形成的磁場方向水平向左，磁場是閉合的，故在磁環(huán)中心處的磁場是水平向左的，如圖在根據(jù)左手定則，當(dāng)電子束沿軸線向紙外射出時，電子束受到向上的洛倫茲力，根據(jù)左手定則電子束的偏轉(zhuǎn)方向向上故C正確、ABD錯誤故選：C2（2013秋海淀區(qū)校級期末）圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，且b、d連線水平

9、，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，則它經(jīng)過O點時所受洛倫茲力的方向是（）A向上B向右C向左D向下【解答】解：根據(jù)題意，由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場正好相互抵消，而a與c導(dǎo)線產(chǎn)生磁場正好相互疊加，由右手螺旋定則，則得磁場方向水平向左，當(dāng)一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知，它所受洛倫茲力的方向向下故D正確，ABC錯誤故選：D3（2013春紹興縣校級期中）在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則電子將（）A向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn)C向紙

10、里偏轉(zhuǎn)D向紙外偏轉(zhuǎn)【解答】解：根據(jù)安培定則判斷可知：通電導(dǎo)線在陰極射線管處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，電子帶負(fù)電，向右運(yùn)動，由左手定則判斷得知電子流所受的洛倫茲力方向向下，所以陰極射線向下偏轉(zhuǎn)故B正確故選：B4（2010秋陸豐市校級期末）一個帶正電的小球以速度v0 沿光滑的水平絕緣桌面向右運(yùn)動，飛離桌子邊緣后，通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，落在地板上，磁場方向垂直紙面向里（如圖所示），其水平射程為s1，落地速度為v1，撤去磁場后，其它條件不變，水平射程為s2，落地速度為v2，則（）As1=s2Bs1s2Cv1=v2Dv1v2【解答】解：A、B、有磁場時，小球下落過程中要受重力和洛侖茲力共同作用，重力方向豎

11、直向下，大小方向都不變；洛侖茲力的大小和方向都隨速度的變化而變化，但在能落到地面的前提下洛侖茲力的方向跟速度方向垂直，總是指向右上方某個方向，其水平分力fx水平向右，豎直分力fy豎直向上 如圖所示，豎直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，從而使運(yùn)動時間比撤去磁場后要長，即t1t2，所以，小球水平方向也將加速運(yùn)動，從而使水平距離比撤去磁場后要大，即s1s2，所以，A選項錯誤，B選項正確；C、D、在有磁場，重力和洛侖茲力共同作用時，其洛侖茲力的方向每時每刻都跟速度方向垂直，不對粒子做功，不改變粒子的動能，有磁場和無磁場都只有重力作功，動能的增加是相同的有磁場和無磁場，小球落地時速度方向并不相同

12、，但速度的大小是相等的，因此，C選項正確，D選項錯誤故選：BC5（2013安徽）圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，它所受洛倫茲力的方向是（）A向上B向下C向左D向右【解答】解：根據(jù)題意，由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場正好相互抵消，而a與c導(dǎo)線產(chǎn)生磁場正好相互疊加，由右手螺旋定則，則得磁場方向水平向左，當(dāng)一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知，它所受洛倫茲力的方向向下故B正確，ACD錯誤故選：B6（2014潮州二模

13、）如圖是比荷相同的兩粒子從o點垂直進(jìn)入直線邊界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的運(yùn)動軌跡，下列說法正確的是（）Aa帶正電，b帶負(fù)電Ba的帶電量比b的帶電量小Ca運(yùn)動的速率比b的小Da的運(yùn)動時間比b的短【解答】解：A、根據(jù)左手定則可知，a帶正電，b帶負(fù)電，故A正確B、荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子，因質(zhì)量無法確定，則電量無法比較故B錯誤C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得，因為兩粒子的比荷相同，故R越大，v就越大，故C正確D、因為T=，因為相同，故T相同，ab都運(yùn)動半個周期，故ab運(yùn)動的時間相同，故D錯誤故選：AC7（2012秋荔灣區(qū)校級期末）如圖所示，一長螺線管通以交流電，一電子（不計重力）沿著螺線管中心軸線飛入，則電子在螺

14、線管內(nèi)的運(yùn)動為（）A勻加速運(yùn)動B勻減速運(yùn)動C勻速運(yùn)動D往復(fù)運(yùn)動【解答】解：由于長通電螺線管中產(chǎn)生的磁場方向平行于螺線管的中心軸線，與電子的運(yùn)動方向平行，則電子在磁場中不受洛倫茲力，電子重力又不計，則電子做勻速直線運(yùn)動故選：C二解答題（共8小題）8（2012秋耒陽市校級月考）如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強(qiáng)磁場B中，從傾角為的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑，求：（1）此物體在斜面Q上運(yùn)動的最大速度（2）此物體在斜面上運(yùn)動的距離（3）此物體在斜面上運(yùn)動的時間【解答】解：以小球為研究對象，分析其受力情況：小球受重力、斜面支持力及洛倫茲力作用，沿斜面方向上；（1）根

15、據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin=ma；在垂直于斜面方向上，有：FN+Ff洛=mgcos；由Ff洛=qB，知Ff洛隨著小球運(yùn)動速度的增大而增大當(dāng)Ff洛增大到使FN=0時，小球?qū)⒚撾x斜面，此時Ff洛=qmB=mgcos所以：m=，此即為小球在斜面上運(yùn)動速度的最大值（2）小球在斜面上勻加速運(yùn)動的最大距離為：s=（3）據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得：t=答：（1）此物體在斜面Q上運(yùn)動的最大速度；（2）此物體在斜面上運(yùn)動的距離（3）此物體在斜面上運(yùn)動的時間9如圖所示，在一光滑、絕緣、傾角為的足夠長的斜面上，有一個質(zhì)量為m的帶電滑塊從斜面上自由靜止開始下滑，滑塊的帶電量為+q，在斜面周圍區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，

16、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B試求滑塊在斜面下滑的最大速率及沿斜面下滑的最大距離【解答】解：滑塊受重力、支持力、洛倫茲力（垂直向上），是勻加速直線運(yùn)動；當(dāng)洛倫茲力與重力的垂直分力平衡時，支持力為零，故：qvB=mgcos解得：v=根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin=ma解得：a=gsin根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：v2=2ax解得：x=答：滑塊在斜面下滑的最大速率為，沿斜面下滑的最大距離為10（2013春東山縣校級期末）如圖所示，一帶電小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點，并在豎直平面內(nèi)擺動，最大擺角為60°，水平磁場垂直于小球擺動的平面，當(dāng)小球自左方擺到最低點時，懸線上的張力恰為零，則小球自右方擺到最低點時

17、懸線上的張力為多少？【解答】解：設(shè)線的長度為L，小球經(jīng)過最低點時速率為v根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgL（1cos60°）=mv2，得到v=當(dāng)小球自左方擺到最低點時，有：qvBmg=m當(dāng)小球自右方擺到最低點時，有：FmgqvB=m由+得：F=2mg+2m=4mg答：小球自右方擺到最低點時懸線上的張力為4mg11（2013秋朝陽區(qū)校級期中）如圖，光滑的圓槽固定不動，處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中，一帶正電小球從斜面右端于圓心等高處由靜止沿圓槽下滑，到達(dá)最低點已知小球質(zhì)量m=0.2g，電量q=1.0×106C 圓槽半徑 R=1.25m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×102T（g=10m/s

18、2）求：（1）小球運(yùn)動到最低點時的速度大?。浚?）小球在第一次到達(dá)最低點時圓槽對小球的支持力？【解答】解：（1）球從最高點到最低點過程，洛倫茲力不做功，只有重力做功，根據(jù)動能定理，則有：解得：v=；（2）球在最低點受重力、洛倫茲力和支持力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式，則有：；解得：N=0.2×103×N=6×103 N；答：（1）小球運(yùn)動到最低點時的速度大小為5m/s；（2）小球在第一次到達(dá)最低點時圓槽對小球的支持力6×103 N12（2012無錫二模）如圖所示，在光滑的水平面上有一直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)有一個質(zhì)量m=Olkg帶電荷量

19、q=一2×104C的微粒，從y軸正半軸上的P1點以速度v0=0.6m/s垂直于y軸射入已知在y0的空間內(nèi)有與y軸方向平行的勻強(qiáng)電場，在y0的空間內(nèi)存在方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場帶電微粒從P1點射入電場后，經(jīng)坐標(biāo)（1.2，0）的P2點與x軸正方向成53°角射入y0的空間，最后從y軸負(fù)半軸上的P3點垂直于y軸射出（已知：sin53=0.8，cos53°=0.6）求：（1）P1點的坐標(biāo)；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B【解答】解：微粒在y0的空間內(nèi)做類平拋運(yùn)動，經(jīng)過P2 點時的速度v，沿y方向的速度為vy，則：m/svy=vsin53°=

20、0.8m/s微粒從到點的過程，有：sm/s2；m則P1點的坐標(biāo)為（0，0.8m）（2）由題意可知，微粒在y0的空間內(nèi)受到的電場力的方向沿y軸的負(fù)方向，由于微粒帶負(fù)電，故電場強(qiáng)度的方向沿y軸的正方向由：qE=ma得：N/C（3）由題意知：微粒在y0的空間中以O(shè)為圓心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，故磁場的方向垂直紙面向里由幾何關(guān)系得：m由洛倫茲力提供向心力，代人數(shù)據(jù)得：T答：（1）P1點的坐標(biāo)（0，0.8）；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度2×102N/C；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度3.3×102T13（2012秋上高縣校級期末）如圖所示，在真空中半徑r=0.3m的圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度

21、B=0.1T，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場，一批帶負(fù)電的粒子以初速度V=6.0×106m/s，從磁場邊界上直徑AB的一端A向著各個方向射入磁場，且初速度方向與磁場方向都垂直，該粒子的荷質(zhì)比為q/m=1.0×108C/Kg，不計粒子的重力，（1）當(dāng)粒子的速度方向與AB的夾角為時，恰好從B點射出磁場，求粒子的速度方向與AB的夾角多大？（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1T變?yōu)锽1=，則圓周上有粒子射出的弧長為多長？【解答】解（1）由 ，代入數(shù)據(jù)得：R1=0.6m而 所以=60°由幾何關(guān)系得：（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度從B=0.1T變?yōu)锽1=時 由得：R2=m因為R2r，所以直徑打在圓周上最遠(yuǎn) 若直徑