洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v,洛伦兹力F及磁场B的方向,虚线圆表示粒子的轨迹,其中可能出现的情况是(
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洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v,洛伦兹力F及磁场B的方向,虚线圆表示粒子的轨迹,其中可能出现的情况是( ) |
答案
A、由粒子的速度和磁场方向,根据左手定则判断得知,洛伦兹力指向圆心,提供向心力.故A正确. B、由粒子的速度和磁场方向,根据左手定则判断得知,洛伦兹力向上背离圆心,粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动.故B错误. C、由粒子的速度和磁场方向,根据左手定则判断得知,洛伦兹力向左背离圆心,粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动.故C错误. D、洛伦兹力方向不指向圆心力,粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动.故D错误. 故选A. |
举一反三
空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场其方向随时间作周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图线如图(甲)所示.规定B>0时,磁场方向垂直纸面向外.现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直的平面直角坐标系xoy,如图(乙)所示.一电量q=5π×10-7C质量m=5×10-10kg的带正电粒子,位于原点O处,在t=0时刻以初速度v0=πm/s沿x轴正方向开始运动,不计重力作用,不计磁场变化可能产生的一切其他影响.试求:
(1)带电粒子的运动半径; (2)带电粒子从O点运动到P(4,4)点的最短时间; (3)要使带电粒子过图中的P点,则磁场的变化周期T为多少? |
如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V.金属板长L=20cm,两板间距d=10cm.求: (1)微粒进入偏转电场时的速度v0的大小 (2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ和速度v (3)若带电微粒离开偏转电场后进入磁感应强度为B=T的均强磁场,为使微粒不从磁场右边界射出,该匀强磁场的宽度D至少为多大. |
如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断正确的是( )A.运动的轨道半径相同 | B.重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 | C.运动的时间相同 | D.重新回到磁场边界的位置与O点距离相等 |
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如图所示,用铝板制成“⊃”形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动,悬线拉力为T,则( )A.悬线竖直,T=mg | B.悬线竖直,T<mg | C.v选择合适的大小,可使T=0 | D.因条件不足,T与mg的大小关系无法确定 |
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在匀强磁场中,一个原来静止的原子核发生衰变,得到一个如图所示的径迹,图中箭头表示衰变后新核的运动方向,不计发出光子的能量,则下列说法正确的是( )A.发生的是β衰变,b为β粒子径迹 | B.发生的是α衰变,b为α粒子径迹 | C.磁场方向垂直纸面向外 | D.磁场方向垂直纸面向里 |
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