1、填空题 如图所示,截面为正方形空腔abcd中有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场,打在腔壁上的电子都被腔壁吸收,则由小孔c和小孔d射出的电子的速率之比为?;由小孔c和d射出的电子在磁场中运动的时间之比为?。
参考答案:2:1; 1:2
本题解析:带电粒子在磁场中做圆周运动,由几何知识可分别求得从c点和d点飞出的粒子的半径,则由向心力公式可求得各自的速率及比值;由转动的角度可知运动时间之比.

设磁场边长为a,如图所示,粒子从c点离开,其半径为a;
由
?可得:
;
粒子从d点离开,其半径为
; 则
?
故
;
粒子的运行周期
;
从c点离开的粒子运行的时间
, 从d点离开的粒子运行的时间
;
故答案为:2:1;1:2.
本题难度:一般
2、选择题 长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面关于金属块上下表面电势高低的说法中,正确的是(?)

A.金属块上、下表面电势相等
B.金属块上表面电势高于下表面电势
C.金属块上表面电势低于下表面电势
D.无法比较上、下表面的电势高低
参考答案:C
本题解析:导体中可自由移动的电荷为自由电子带负电,负电荷移动方向与电流方向相反,则用左手定则可知该粒子受洛伦兹力方向向上,所以导体上部聚集负电荷,与下部产生电势差,上部电势低。所以选C。
点评:需要注意的是自由电子带负电,定向移动方向和电流方向相反
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子的速度为v,电荷量均为q,试求出带电粒子所受洛伦兹力的大小及方向。

参考答案:解:甲:因v⊥B,所以F=qvB,方向与v垂直,斜向上
乙:v与B的夹角为30°,F=qvBsin30°=
qvB,方向垂直纸面向里
丙:由于v与B平行,所以不受洛伦兹力
丁:v与B垂直,F=qvB,方向与v垂直,斜向下
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变,重力忽略不计),轨道如曲线abc所示.则该粒子? (?)

A.带负电,运动方向c→b→a
B.带负电,运动方向a→b→c
C.带正电,运动方向a→b→c
D.带正电,运动方向c→b→a
参考答案:B
本题解析:带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下,做圆周运动.同时还受到阻力,使其动能变化,导致半径也发生变化.再由磁场方向及运动轨迹的偏转可确定粒子的电性.由于粒子周期与速度无关,因此周期不变.
带电粒子在运动过程中,由于动能渐渐减小,所以轨道半径也会变小,故粒子是从a到c运动,再由图可知洛伦兹力偏向内侧,则粒子带负电.故B正确
点评:难度较小,带电粒子仅在洛伦兹力下做匀速圆周运动,但此时还受阻力,则导致半径变小,所以做螺旋形轨迹运动
本题难度:简单
5、选择题 关于安培力和洛仑兹力,如下说法中正确的是 [ ]
A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛仑兹力作用
B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用
C.洛仑兹力对运动电荷一定不做功
D.洛仑兹力对运动电荷的冲量一定为零