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1、填空题 如图说是,电子以大小为3.0*
m/s的速度垂直磁场射入到大小为B=0.1T的匀强磁场中,它受到的洛伦磁力大小为_______?N,受到的洛伦磁力方向_______?(向上或向下)。(电子的电量为
)
参考答案:
; 向上
本题解析:洛伦兹力的大小由
求出,判断洛伦兹力的方向用左手定则判断,伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷的运动方向,这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向.
洛伦兹力的大小由
,根据根据左手定则,四指与正电荷的运动方向相同,与负电荷的运动方向相反,知洛伦兹力方向向上。
点评:解决本题的关键掌握用左手定则判定洛伦兹力的方向,伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷的运动方向,这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向.
本题难度:简单
2、简答题 如图3所示,有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向向里。一带正电荷量为q的粒子,质量为m,从O点以某一初速度垂直射入磁场,其轨迹与x、y轴的交点A、C到O点的距离分别为a、b。试求:(1)初速度方向与x轴夹角;(2)初速度的大小。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)粒子垂直射入磁场,在xOy平面内做匀速圆周运动,如图4所示,OA、OC是圆周上的两条弦。做两条弦的垂直平分线,交点O1即为圆轨迹的圆心,以O1为圆心,
=R为半径画圆。正电荷在O点所受的洛仑兹力F的方向(与初速度垂直)和粒子的初速度v的方向(与
垂直斜向上),也在图上标出。

设初速度方向与x轴的夹角为
,由几何关系可知,∠O1OC=
。在直角三角形OO1D中,有
?
(2)由直角三角形OO1D,粒子的轨道半径

粒子在磁场中运动有?
由上述两式可得?
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a,电流强度均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=kI/r,其中k为常数)。某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,则电子此时所受磁场力为

[? ]
A.方向垂直纸面向里,大小为
B.方向指向x轴正方向,大小为
C.方向垂直纸面向里,大小为
D.方向指向x轴正方向,大小为
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场,若只考虑洛伦兹力,则粒子一定(? )
A.作匀速圆周运动
B.做匀速直线运动
C.速度方向不变
D.加速度方向不变
参考答案:A
本题解析:带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场,只受洛伦兹力,而洛伦兹力始终与速度方向垂直,对粒子不做功,只改变速度方向,即洛伦兹力提供向心力,则粒子一定做匀速圆周运动。
故选A
点评:注意洛伦兹力的特点:始终与速度方向垂直。
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,一束电子从静止开始经U′= 5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中央水平射入偏转电场中,若金属极板长L = 0.05m,两极板间距d = 0.02m,试求:

①两板间至少要加U才能使电子恰不飞出电场?
②在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏?
参考答案:①
V
②

本题解析:解:⑴ 要使恰好飞不出去就是竖直位移正好是d/2 水平位移正好是L
电子进入水平放置的平行板时的速度设为
电子的质量设为m
则:
?①?( 1 分)
进入水平极板后,竖直方向上,
?②?(1 分)
运动时间?
?③?( 1 分)
竖直方向上发生的位移是
,即
?④?(1 分)
联立得
?⑤?( 1 分)
带入数字得
⑵整个过程中,只有电场力做功绩

?( 3 分)
本题难度:简单