磁场研究洛伦兹力习题课

会计学1磁场研究洛伦兹力习题课答案：qvB

与v垂直斜面向上垂直纸面向里0

qvB

与v垂直斜面向上第1页/共31页3.如图3－5－15所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向如图3－5－15所示，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为________，最大加速度为________．做一做第2页/共31页图3－5－15第3页/共31页类型一用左手定则判断洛伦兹力 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将 (

)A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点，稍向东偏移C．相对于预定地点，稍向西偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转例1第4页/共31页【解析】解答本题首先要明确磁场的分布情况，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，同时，在应用左手定则时还要注意粒子的电性以及运动方向．地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电，根据左手定则可判定，原子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东．【答案】

B第5页/共31页1.如图3－5－6所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将 (

)图3－5－6变式训练第6页/共31页A．向上偏转B．向下偏转C．向左偏转D．向右偏转解析：选D.磁场动而电子不动和磁场不动而电子动结果相同，都会使电子受到洛伦兹力作用，公式f＝qvB中v应为相对速度．电子相对于磁场的运动方向是垂直纸面向里，根据左手定则可判定只有选项D正确．第7页/共31页如图3－5－7所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，一质量为m，带电荷量为q的微粒以速度v与磁场垂直，与电场成45°角射入复合场中恰能做匀速直线运动，求电场强度E、磁感应强度B的大小．类型二洛伦兹力的计算例2第8页/共31页图3－5－7第9页/共31页【点评】洛伦兹力与力学综合应用时，首先要对带电粒子进行受力分析，画出受力图是解决问题的关键．第10页/共31页2．有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图3－5－8所示．为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？图3－5－8变式训练第11页/共31页解析：当磁场向左运动时，相当于小球向右运动，带正电的小球所受的洛伦兹力方向向上，当其与重力平衡时，小球即将飘离平面．设此时速度为v，则由力的平衡可知mg＝qvB，所以最小速度v＝.由左手定则，可以判断出小球相对磁场的运动方向为水平向右．第12页/共31页如图3－5－9所示，空间存在水平向右的电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一个带正电的小球套在细杆上，与细杆的动摩擦因数为μ，由静止释放后小球将向下运动，则(双选) (

)类型三带电粒子在复合场中的运动例3图3－5－9第13页/共31页A．小球将做匀加速直线运动B．小球的加速度先增大后减小C．小球最终将做匀速运动D．小球将做加速度一直减小的加速运动第14页/共31页图3－5－10第15页/共31页【答案】

BC【点评】洛伦兹力的突出特点就是与带电小球的速度有关，当小球的速度发生变化时，所受的洛伦兹力也随之发生变化，而受力的变化又会反过来影响运动状态，表现为力与运动的“互动性”．因此分析时一定要找出变化规律，分析出最终状态．第16页/共31页3.如图3－5－11所示，空间有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m、带电量为＋q的绝缘滑块水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为μ.滑块与墙碰撞后速度为原来的一半，滑块返回时，撤掉电场，恰好也做匀速直线运动．求原来电场强度的大小．变式训练第17页/共31页图3－5－11第18页/共31页第19页/共31页 如图3－5－12所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向，以相同的动能射入两极间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则：①偏向正极板的是质子；②偏向正极板的是氚核；③射出时动能最大的是质子；④射出时动能最大的是氚核．以上说法正确的是 (

)类型四速度选择器例4第20页/共31页A．①②B．②③C．③④ D．①④图3－5－12第21页/共31页【答案】

D【点评】带电粒子在电磁场中的运动，一定要综合分析所受的电场力和洛伦兹力的情况，才能作出正确的解答．第22页/共31页4．在图3－5－13中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过此区域时未发生偏转．设重力可忽略不计，则在该区域中的E和B的方向不可能是 (

)图3－5－13变式训练第23页/共31页A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C．E竖直向上，B垂直纸面向外D．E竖直向上，B垂直纸面向里解析：选D.

第24页/共31页2.从太阳或其他星体放射的宇宙射线中含有高能带电粒子，若这些粒子到达地球，将对地球上的生命带来危害．如图所示为地磁场的分布图，关于地磁场对宇宙射线的阻挡作用，下列说法正确的是(

)A．地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强B．地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强C．地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用各处相同D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用第25页/共31页3.一个单摆摆球带正电，在水平匀强磁场中振动．振动平面与磁场垂直，如图所示，图中C点为摆球运动的最低点，摆球向右运动和向左运动通过C点时，以下说法中正确的是(

)A．受到的洛伦兹力相同B．悬线对摆球的拉力相等C．具有相同的动能D．具有相同的速度

第26页/共31页7.如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况不可能是(

)A．始终做匀速运动B．开始做减速运动，最后静止于杆上C．先做加速运动，最后做匀速运动D．先做减速运动，最后做匀速运动第27页/共31页9.如图所示，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板左、右边缘的两点，则(双选)(

)A．电势φa>φbB．电势φb>φaC．电流增大时，|φa－φb|增大D．其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样第28页/共31页12.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，图3－5－27表示出了它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说是呈电中性)喷射入磁场，