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1、选择题 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是(?)
A.A板带正电
B.有电流从B经用电器流向A
C.金属板A、B间的电场方向向下
D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
参考答案:BD
本题解析:根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A板带负电.故A错误.因为B板带正电,A板带负电,所以电流的流向为b流向a.故B正确.因为B板带正电,A板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C错误.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D正确.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。一带电量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,下列说法中正确的是(?)
A.由M滑到最低度点D时所用时间与磁场无关
B.球滑到D时,速度大小v=
C.球滑到D点时,对D的压力一定大于mg
D.滑到D时,对D的压力随圆半径增大而减小
参考答案:ABD
本题解析:小球的运动导致洛伦兹力出现,由于速度大小不变,当磁场不同时,洛伦兹力大小不同.但小球由M滑到最低点D所用时间却不变,故A正确;小球下滑过程中,受到重力、支持力、洛伦兹力,但支持力与洛伦兹力不做功,所以只有重力做功,由小球机械能守恒可得,小球通过D点的速度大小,B正确,由于小球机械能守恒,虽然小球滑到最低点的速度大小不变,但由于小球的运动方向不同,导致洛伦兹力的方向也不同.所以小球对D点的压力可能大于重力,也可能小于重力,也可能等于重力.C错误D正确,
点评:虽受洛伦兹力,但其不做功,所以小球运动到最低点的速率不变.随着运动的方向不同,导致洛伦兹力方向也不同.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的(? )
A.带电粒子的比荷
B.带电粒子在磁场中运动的周期
C.带电粒子的初速度
D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角
参考答案:ABD
本题解析:由带电粒子在磁场中运动的偏向角,可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°,因此由几何关系; 由;得;故又未加磁场时有,所以可求得比荷.故A正确;根据周期公式可得带电粒子在磁场中运动的周期
,故B正确;由于半径未知,所以初速度无法求出,C错误;根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°,D正确
故选ABD
点评:带电粒子在磁场中的运动类题目关键在于确定圆心和半径,然后由向心力公式即可确定半径公式,由几何关系即可求解.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB方向射入,欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为(?)
A.B>
B.B<
C.B>
D.B<
参考答案:D
本题解析:当电子从C点离开磁场,出射方向沿BC方向时,电子做匀速圆周运动对应的半径最小,如图所示,设轨迹半径为R,有几何关系可知,欲使电子能经过BC边,必须满足,磁场中带电粒子圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,,即,综上可得电子经过BC边要满足,选D。
本题难度:简单
5、选择题 一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中,不考虑其它力的作用,粒子在磁场中不可能做(?)
A.匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.匀变速曲线运动
D.匀速圆周运动
参考答案:BC
本题解析:当粒子平行磁场方向射入磁场后,粒子不受磁场力作用,所以做匀速直线运动,A可能;当粒子垂直磁场射入时,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,D可能,因为洛伦兹力只改变速度的方向,不会改变速度的大小,所以不可能做匀变速直线运动或者匀变速曲线运动,BC不可能,故选BC
本题难度:简单