我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光。极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运

题型：不详难度：来源：

我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光。极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图1所示。这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光。科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减少的，这主要与下列哪些因素有关？（）

A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减少

B．空气阻力做负功，使其动能减少

C．南北两极的磁感应强度增强

D．太阳对粒子的引力做负功

答案

解析

带电粒子在磁场中运动轨道半径为：R=mv/(qB)，由于这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦，速度越来越小，另外越靠近两极地磁场的强度越强，所以粒子的轨道半径将减小。

举一反三

如图所示，在一个水平胶木圆盘上有一个带负电荷的金属块P随圆盘一起绕过Ο点的竖直轴匀速转动，圆盘转动的最大角速度为ω．若在竖直方向加一向下的匀强磁场，仍然保持P随圆盘一起转动，圆盘依图示方向匀速转动的最大角速度为ω′．则下面判断正确的是（）

A．金属块受到的磁场力方向指向圆心O　　

B．金属块受到的磁场力方向背离圆心O

C．ω<ω′ 　　　　　　　　　　　　　　　　

D．ω>ω′

题型：不详难度：| 查看答案

如图6所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直。进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（）

A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同

B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同

C．进入圆形区域的电子一定先飞离磁场

D．进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场

题型：不详难度：| 查看答案

如图17所示，两个宽度为d的有界磁场区域，磁感应强度都为B，方向如图18所示，不考虑左右磁场相互影响且有理想边界。一带电质点质量为m，电量为q，以一定的初速度从边界外侧垂直磁场方向射入磁场，入射方向与CD成θ角。若带电质点经过两磁场区域后又与初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及经过磁场区域的最长时间。（重力不计）。

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，金属棒

的质量为m=5g，放置在宽L=1

、光滑的金属导轨的边缘上，两金属导轨处于水平面上，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B=0.5T，电容器的电容C=200μF，电源电动势E=16V，导轨平面距离地面高度h=0.8m，g取

，在电键S与“1”接通并稳定后，再使它与“2”接通，金属棒

被抛到s=0.064m的地面上，试求

棒被水平抛出时电容器两端的电压。

题型：不详难度：| 查看答案

长L=60cm质量为m=6.0×10-2kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图8所示，若不计弹簧重力，问(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何?(2)如在金属中通入自左向右、大小为I=0.2A的电流，金属棒下降

=1cm，若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒下降了多少?

题型：不详难度：| 查看答案