洛倫茲力練習(xí)題一、選擇題1.下列說法中正確的是()A.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng),只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同B.如果把+q改為-q,且速度反向,大小不變,則洛倫茲力的大小、方向均不變C.洛倫茲力方向一定與帶電粒子速度方向垂直,磁場方向一定與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直D.帶電粒子在只受到洛倫茲力作用下,運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、速度均不變2.下面四幅圖表示了磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電荷速度v和洛倫茲力F三者方向之間的關(guān)系,其中正確的是()3.一只陰極射線管,左側(cè)P點(diǎn)處不斷有電子水平射出,若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB,當(dāng)導(dǎo)線中有從B到A的電流時(shí),電子將()A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) D.向紙外偏轉(zhuǎn)4.從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子。這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害,但由于地球周圍存在地磁場,地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,如圖所示,對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用。假設(shè)所有的宇宙射線從各個(gè)方向垂直射向地球表面,那么以下說法正確的是()A.地磁場對(duì)宇宙射線的阻擋作用各處都相同B.由于南北極磁場最強(qiáng),因此阻擋作用最強(qiáng)C.沿地球赤道平面垂直射來的高能正電荷向東偏轉(zhuǎn)D.沿地球赤道平面垂直射來的高能負(fù)電荷向南偏轉(zhuǎn)5.如圖所示,一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管,忽略重力,電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是()A.當(dāng)從a端通入電流時(shí),電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)從b端通入電流時(shí),電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.不管從哪端通入電流,電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.不管從哪端通入電流,電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)6.電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.速率越大,周期越大B.速率越小,周期越大C.速度方向與磁場方向平行D.速度方向與磁場方向垂直7.(多選)如圖所示,在x>0、y>0的空間中有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn),以平行于y軸的初速度射入磁場。在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場。不計(jì)重力的影響,由這些信息可以確定的是()A.能確定粒子通過y軸時(shí)的位置B.能確定粒子速度的大小C.能確定粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D.以上三個(gè)判斷都不對(duì)8.如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi),勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里。有一束速率各不相同的質(zhì)子自A點(diǎn)沿圓形區(qū)域半徑方向射入磁場,這些質(zhì)子在磁場中()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,其軌道對(duì)應(yīng)的圓心角越大B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,其軌道越長C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,射出磁場區(qū)域時(shí)速度越小D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,射出磁場區(qū)域時(shí)速度的偏向角越大9.如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一對(duì)正、負(fù)離子(帶電荷量相等、質(zhì)量相同)分別以相同速率沿與x軸成30°角的方向從原點(diǎn)射入磁場,則正、負(fù)離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為()A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶110.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場邊界線SP∥MN,速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場。其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直;穿過b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角,設(shè)粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1和t2,則t1∶t2為(重力不計(jì))()A.1∶3 B.4∶3 C.1∶1 D.3∶211.帶電油滴以速度大小為v0水平向右垂直進(jìn)入磁場,恰做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則下列說法正確的是()A.油滴必帶正電荷,電荷量為mgB.油滴必帶正電荷,比荷為qm=C.油滴必帶負(fù)電荷,電荷量為mgD.油滴帶什么電荷都可以,只要滿足q=mg12.(多選)把用細(xì)線和帶電小球做成的擺放置在某勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,在帶電小球擺動(dòng)的過程中,連續(xù)兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),相同的物理量是(不計(jì)空氣阻力)()A.小球受到的洛倫茲力 B.細(xì)線的張力C.小球的向心加速度 D.小球的動(dòng)能13.如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中,O為M、N連線的中點(diǎn),連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIr,式中k是常數(shù),I是導(dǎo)線中的電流,r為對(duì)應(yīng)點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B.小球一直做變速直線運(yùn)動(dòng)C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?4.圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖,玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體,由電子槍發(fā)射電子束,當(dāng)電子束通過時(shí),稀薄氣體會(huì)發(fā)光,就能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖,兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場,線圈中電流越大磁場越強(qiáng),磁場的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子,給勵(lì)磁線圈通電后,能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑,下列說法正確的是()甲乙丙A.只增大電子槍的加速電壓,軌道半徑不變B.只增大電子槍的加速電壓,軌道半徑變小C.只增大勵(lì)磁線圈中的電流,軌道半徑不變D.只增大勵(lì)磁線圈中的電流,軌道半徑變小15.如圖所示,正方形區(qū)域EFGH中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)以一定的速度從EF邊的中點(diǎn)M沿既垂直于EF邊又垂直于磁場的方向射入磁場,正好從EH邊的中點(diǎn)N射出。若該帶電粒子的速度減小為原來的一半,其他條件不變,則這個(gè)粒子射出磁場的位置是()A.E點(diǎn) B.N點(diǎn) C.H點(diǎn) D.F點(diǎn)16.如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場的方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2,今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿既垂直于MN又垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中,其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線,則以下說法正確的是()A.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為PENCMDPB.B1=2B2C.電子從射入磁場到回到P點(diǎn)用時(shí)為2πD.B1=4B217.一個(gè)帶正電的小球沿光滑絕緣的水平桌面向右運(yùn)動(dòng),右側(cè)有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,速度方向垂直于磁場方向,如圖所示,小球飛離桌面后落到地板上,設(shè)飛行時(shí)間為t1,水平射程為x1,著地速度為v1。撤去磁場,其余的條件不變,小球飛行時(shí)間為t2,水平射程為x2,著地速度為v2,則下列選項(xiàng)中不正確的是()A.x1>x2 B.t1>t2C.v1和v2大小相等 D.v1和v2方向相同18.如圖甲所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于勻強(qiáng)磁場中,不計(jì)空氣阻力,現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0,在以后運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖像如圖乙所示。則關(guān)于圓環(huán)所帶的電性及勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說法正確的是(重力加速度為g)()A.圓環(huán)帶負(fù)電,B=mgB.圓環(huán)帶正電,B=2C.圓環(huán)帶負(fù)電,B=2D.圓環(huán)帶正電,B=mg19.(多選)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.1g、電荷量為5×10-4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放在傾角為α=30°的足夠長光滑絕緣斜面頂端,斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,小滑塊由靜止開始沿斜面滑下,小滑塊運(yùn)動(dòng)一段距離l后離開斜面,已知g=10m/s2,則()A.小滑塊帶正電B.小滑塊帶負(fù)電C.l=1.2mD.小滑塊離開斜面的瞬時(shí)速率為2m/s20.如圖所示,a為帶正電的物體,b為不帶電的絕緣物塊,a、b疊放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)用恒力F拉b,使a、b一起無相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng),則在加速階段,a受到b施加的摩擦力方向及大小變化是()A.向左,變大B.向左,變小C.向左,不變D.先向左后向右,先減小后增大二、計(jì)算題21.如圖所示一束電子以速度v由A點(diǎn)垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中,在C點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度方向與電子原來的入射方向成30°夾角,則電子的質(zhì)量是多少?電子穿過磁場的時(shí)間是多少?(電子電荷量為e,不計(jì)電子所受重力)22.如圖所示是具有彈性絕緣內(nèi)壁、半徑為R的圓柱形裝置的橫截面圖,裝置內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、帶電荷量為e的電子,以一定的初速度從M小孔進(jìn)入裝置,電子初速度指向圓心O,它與內(nèi)壁先后碰撞兩次(能量無損失)又恰好從M孔射出,試求:(1)電子的初速度大小;(2)電子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。23.如圖所示,一根足夠長的光滑絕緣桿MN,與水平面夾角為37°,固定在豎直平面內(nèi),垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B充滿桿所在的空間,桿與B垂直,質(zhì)量為m的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的P處時(shí),對(duì)桿有垂直于桿向下的壓力作用,壓力大小為0.4mg,已知小環(huán)的帶電荷量為q,重力加速度為g,問:(cos37°=0.8