運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力習(xí)題課

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.5 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力 習(xí)題課1如下圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電荷的運(yùn)動(dòng)速度v和磁場對電荷的作用力F的相互關(guān)系圖中，畫得正確的是(其中B、F、v兩兩垂直)( )2一個(gè)長直螺線管中通有大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電流，把一個(gè)帶電粒子沿如圖8所示的方向沿管軸線射入管中，則粒子將在管中( )圖8A做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B沿軸線來回振動(dòng)C做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D做勻速直線運(yùn)動(dòng)3關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )A帶電粒子沿電場線方向射入，靜電力對帶電粒

2、子做正功，粒子動(dòng)能一定增加B帶電粒子垂直于電場線方向射入，靜電力對帶電粒子不做功，粒子動(dòng)能不變C帶電粒子沿磁感線方向射入，洛倫茲力對帶電粒子做正功，粒子動(dòng)能一定增加D不管帶電粒子怎樣射入磁場，洛倫茲力對帶電粒子都不做功，粒子動(dòng)能不變圖94如圖9所示，一帶負(fù)電荷的滑塊從粗糙的絕緣斜面的頂端，由靜止?fàn)顟B(tài)開始滑至底端時(shí)速度為v.若加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則它滑至底端時(shí)的速率與v相比( )A不變 B變大C變小 D不能確定變式訓(xùn)練：.如右圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確

3、的是()A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上5從東向西運(yùn)動(dòng)的電子，由于受到地球磁場的作用，將會(huì)偏向( )A南方 B北方 C上方 D下方6如圖10所示，勻強(qiáng)電場豎直向上，勻強(qiáng)磁場水平向外，有一正離子(不計(jì)重力)恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域，這種裝置稱為速度選擇器，則( )圖10A若電子從右向左水平飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng)B若電子從右向左水平飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn)C若電子從右向左水平飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn)D若電子從右向左水平飛入，電子將向外偏轉(zhuǎn)7、帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場，恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如右圖所示

4、，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下述說法正確的是()A油滴必帶正電荷，電荷量為2mg/v0BB油滴必帶負(fù)電荷，比荷q/mg/v0BC油滴必帶正電荷，電荷量為mg/v0BD油滴帶什么電荷都可以，只要滿足qmg/v0B8、如圖11所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙絕緣桿上，整個(gè)裝置處在圖示勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給滑環(huán)一個(gè)水平向右的初速度，則環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是( )圖11A始終做勻速運(yùn)動(dòng)B先減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上C先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)D先減速后勻速運(yùn)動(dòng)9、如圖12所示，磁流體發(fā)電機(jī)的極板相距d0.2 m，極板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B1.0 T外電路中負(fù)載電阻R用導(dǎo)線與極板相連，

5、R4 .電離氣體以速率v1 100 m/s沿極板射入，極板間電離氣體等效內(nèi)阻r1 ，試求此發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？圖1210如右圖所示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，速度大小不一當(dāng)電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場后，只有一定速率的電子能沿直線前進(jìn)，并通過小孔S.設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.06 T，問：(1)磁場的方向應(yīng)該垂直紙面向里還是垂直紙面向外？(2)速度為多大的電子才能通過小孔S?11在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為、足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向

6、垂直紙面向外，電場方向豎直向上有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖缦聢D所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時(shí)間是多少？12如下圖所示，質(zhì)量為m1 kg，電荷量為q5102 C的帶正電的小滑塊，從半徑為R0.4 m的光滑絕緣eq f(1,4)圓孤軌道上由靜止自A端滑下整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場中已知E100 V/m，水平向右；B1 T，方向垂直紙面向里求：(1)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊對軌道的壓力(g10 m/s2)參考答案課后鞏固提升1C 由于B、F、v兩兩垂直，根據(jù)左手定則得：A

7、、B、D選項(xiàng)中受洛倫茲力都與圖示F的方向相反，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確2D 通有交變電流的螺線管內(nèi)部磁場方向始終與軸線平行，帶電粒子沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，所以應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)3D 帶電粒子沿電場線方向射入，若為正電荷，靜電力對帶電粒子做正功，粒子動(dòng)能增加，若為負(fù)電荷，靜電力對帶電粒子做負(fù)功，粒子動(dòng)能減小，A錯(cuò)誤；帶電粒子垂直電場線方向射入，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，靜電力一定做正功，粒子動(dòng)能增加，B錯(cuò)誤；由于洛倫茲力的方向始終與粒子的速度方向垂直，故洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確4C 以下滑的滑塊為研究對象，受力分析如圖所示下滑過程中，F(xiàn)qvB增大，F(xiàn)N增大，故FfFN增大由動(dòng)能定理得

8、滑至底端時(shí)速率變小，故C正確變式訓(xùn)練：解析：據(jù)左手定則可知，滑塊受到垂直斜面向下的洛倫茲力，C對隨著滑塊速度的變化，洛倫茲力大小變化，它對斜面的壓力大小發(fā)生變化，故滑塊受到的摩擦力大小變化，A錯(cuò)B越大，滑塊受到的洛倫茲力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，據(jù)動(dòng)能定理，滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能就越小，B錯(cuò)由于開始滑塊不受洛倫茲力時(shí)就能下滑，故B再大，滑塊也不可能靜止在斜面上5C 由左手定則判斷，電子將會(huì)偏向上方6C 正離子在復(fù)合場中受向上的電場力和向下的洛倫茲力，二力平衡，正離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)若電子從右向左水平飛入，電場力和洛倫茲力均向下，會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C正確7、答案：C8ABD 對帶負(fù)電的

9、滑環(huán)受力分析知，滑環(huán)受重力、彈力、洛倫茲力、摩擦力四個(gè)力的作用，當(dāng)初速度較小時(shí)，洛倫茲力也小，方向向上，小于重力的情況下，彈力是向上的，摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，做減速運(yùn)動(dòng)，直到停止；若開始時(shí)的初速度恰好讓洛倫茲力等于重力，則無摩擦力，滑環(huán)受力平衡，做勻速運(yùn)動(dòng)；若開始時(shí)的初速度很大，洛倫茲力也大，大于重力，彈力方向向下，有摩擦力，還是做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，彈力減小，摩擦力也減小，做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到加速度等于零，做勻速運(yùn)動(dòng)97 744 W解析 當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，粒子所受洛倫茲力等于電場力，有qEqvB結(jié)合Eeq f(U,d) 可得UBdvU即電源電動(dòng)勢，由閉合電路歐姆定律可

10、得電源輸出功率為Peq blc(rc)(avs4alco1(f(U,Rr)2R，代入數(shù)據(jù)得P7 744 W10、解析：(1)由題圖可知，平行板產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E方向向下帶負(fù)電的電子受到的電場力FEeE，方向向上若沒有磁場，電子束將向上偏轉(zhuǎn)，為了使電子能夠穿過小孔S，所加的磁場施于電子束的洛倫茲力必須是向下的，根據(jù)左手定則分析得出，B的方向垂直于紙面向里(2)能夠通過小孔的電子，其速率滿足下式：evBeE，解得：veq f(E,B).又因?yàn)镋eq f(U,d)，所以veq f(U,Bd)eq f(300,0.060.05) m/s1105 m/s.即只有速率為1105 m/s的電子可以通過小孔S.

11、答案：(1)磁場方向垂直紙面向里(2)1105 m/s11、解析：電場反轉(zhuǎn)前：mgqE電場反轉(zhuǎn)后，小球先沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到對斜面壓力減為零時(shí)開始離開斜面，此時(shí)有qvB(mgqE)cos 小球在斜面上滑行距離為：xeq f(1,2)vteq f(1,2)at2a2g sin 聯(lián)立得xeq f(m2gcos2 ,q2B2sin )，所用時(shí)間為teq f(mcot ,qB).答案：eq f(m2gcos2 ,q2B2sin )eq f(mcot ,qB)12、解析：以滑塊為研究對象，自軌道上A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中，受重力mg，方向豎直向下；電場力qE，水平向右；洛倫茲力F洛qvB，方向始終垂直于速度方