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1、简答题 如图15-4-14所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长为L的悬线,拉一质量为m、带有+q电荷量的摆球,将摆球及悬线拉至与磁感线垂直的水平位置由静止释放,试求摆球通过 最低位置时绳上的拉力F.

图15-4-14
参考答案:向右摆:3mg-Bq
?向左摆:3mg+Bq
本题解析:设小球摆到最低点时速度为vm,小球在下摆过程中只有重力做功,机械能守恒,即mgL=
mvm2
设拉力为F′,洛伦兹力为F=qvmB
小球向右经最低点时有
F′+F-mg=
代入vm、F解得F′=3mg-Bq
小球向左经最低点时有
F′-F-mg=
代入vm、F解得F′=3mg+Bq
.
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0(v0>
),则:

A.环将向右减速,最后匀速
B.环将向右减速,最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
mv02
D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
mv02-
m(
)2
参考答案:AD
本题解析:AB、由左手定则知圆环受向上的洛伦兹力,由题知洛伦兹力
,摩擦力做负功,圆环先减速,当mg=qvB时摩擦力为零,圆环匀速运动,即圆环将向右减速,最后匀速;A正确
CD、圆环达到稳定后有最终mg=qvB,即
,圆环克服摩擦力所做的功为圆环损失的机械能则:
;D正确
故选AD
点评:此题属于有约束的情况,只有当洛伦兹力的重力相等时才能匀速,否则受到摩擦力均会减速。
本题难度:一般
3、实验题 有三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度垂直射入匀强磁场中,它们的运动轨迹如图所示,其中b粒子做直线运动,则a粒子带____________电,b粒子____________,c粒子带_______________电.
参考答案:负不带电正
本题解析:b粒子做直线运动,表明b粒子不受洛伦兹力,b粒子不带电.根据a、c粒子的偏转方向,可断定出a粒子带负电,c粒子带正电.
本题难度:简单
4、选择题 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.速率越大,周期越大
B.速率越小,周期越大
C.速度方向与磁场方向平行
D.速度方向与磁场方向垂直
参考答案:D
本题解析:电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力,即
,
,所以
,即运动周期和电子的运动速率无关,所以AB错误,根据左手定则可得速度方向和磁场方向是垂直的,C错误D正确,
点评:本题最容易出错的地方就是粒子的运动速率和运动周期的关系,切记不能想当然,要根据实际理论推导去验证
本题难度:简单
5、选择题 如图1所示,若一束电子沿y轴正向移动,则在z轴上某点A的磁场方向应是(?)

A.沿x的正向
B.沿x的负向
C.沿z的正向
D.沿z的负向
参考答案:A
本题解析:电子能够做直线运动,说明竖直方向受力一定平衡,只可能是重力和洛仑兹力平衡,所以可判断洛仑兹力方向竖直向上,由左手定则可知磁场方向沿x的正向,A对;
点评:本题难度较小,在使用左手定则判断洛仑兹力方向时,一定要注意四指指向的是正电荷定向移动的方向,与电子定向移动方向相反
本题难度:简单