洛倫茲力測試題及答案

1、洛倫茲力測試出題人范志剛1、一個電子以一定初速度進入一勻強場區(qū)（只有電場或只有磁場不計其他作用）并保持勻速率運動，下列說法正確的是（）A.電子速率不變，說明不受場力作用B.電子速率不變，不可能是進入電場C.電子可能是進入電場，且在等勢面上運動D.電子一定是進入磁場，且做的圓周運動2、如圖一10所示，正交的電磁場區(qū)域中，有兩個質(zhì)量相同、帶同種電荷的帶電粒子，電量分別為qa、qb.它們沿水平方向以相同的速率相對著勻速直線穿過電磁場區(qū)，則（）A.它們帶負電，且qaqb.B.它們帶負帶電，qavqbC.它們帶正電，且qaqb.D.它們帶正電，且qavqb.圖-103、如圖一9所示，帶正電的小球穿在絕緣

2、粗糙直桿上，桿傾角為。，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿斜向上的勻強磁場，小球沿桿向下運動，在a點時動能為100J,至ijC點動能為零，而b點恰為a、c的中點，在此運動過程中（）A.小千經(jīng)b點時動能為50J圖一9B.小球電勢能增加量可能大于其重力勢能減少量C.小王在ab段克服摩擦所做的功與在bc段克服摩擦所做的功相等D.小千到C點后可能沿桿向上運動。4、如圖所示，豎直向下的勻強磁場穿過光滑的絕緣水平面，平面上一個釘子O固定一根細線，細線的另一端系一帶電小球，小球在光滑水平面內(nèi)繞O做勻速圓周運動.在某時刻細線斷開，小球仍然在勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法一定錯誤的是（）A.速率變小

3、，半徑變小，周期不變B.速率不變，半徑不變，周期不變C.速率不變，半徑變大，周期變大D.速率不變，半徑變小，周期變小5、如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質(zhì)量相同，電荷量也相同的帶正、負電的離子（不計重力），以相同速度從O點射入磁場中，射入方向與x軸均夾8角.x xB XXXX9則正、負離子在磁場中（）A.運動時間相同B.運動軌道半徑相同C.重新回到x軸時速度大小和方向均相同D.重新回到x軸時距O點的距離相同6、質(zhì)量為0.1kg、帶電量為x108C的質(zhì)點，置于水平的勻強磁場中，磁感強度的方向為南指向北，大小為.為保持此質(zhì)量不下落，必須使它沿水平面運動，它的速度方向為,大小為7、

4、如圖一20所示，水平放置的平行金屬板A帶正電，B帶負電，AB間距離為d.勻強磁場的磁感強度為B,方向垂直紙面向里.今有一帶電粒子在AB間豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動.則帶電粒子轉(zhuǎn)動方向為時針方向，速率U=.圖一208、電子自靜止開始經(jīng)MN板間（兩板間的電壓為u）的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中，電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示.求勻強磁場的磁感應(yīng)強度.（已知電子的質(zhì)量為m電量為e）nuTJfp MzlMMq “ XXX冥 X X X - X y X-d9、已經(jīng)知道，反粒子與正粒子有相同的質(zhì)量，卻帶有等量的異號電荷.物理學(xué)家推測，既然有反粒子存

5、在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在.1998年6月，我國科學(xué)家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù).磁譜儀的核心部分如圖所示，PQMNM兩個平行板，它們之間存在勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并打在附有感光底片的板MN,留下痕跡.假設(shè)宇宙射線中存在氫核、反氫核、氨核、反氨核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點，已知氫核質(zhì)量為mj電荷量為e,PQ與MN前的距離為L,磁場的磁感應(yīng)強度為B.(1)指出a、b、c、d四點

6、分別是由哪種粒子留下的痕跡？(不要求寫出判斷過程)(2)求出氫核在磁場中運動的軌道半徑；(3)反氫核在MN留下的痕跡與氫核在MNk留下的痕跡之間的距離是多少？10、如圖所示，在yv0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應(yīng)弓雖度為B.一帶負電的粒子(質(zhì)量為mi電荷量為q)以速度vo從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為0.求：(1)該粒子射出磁場的位置；(2)該粒子在磁場中運動的時間.(粒子所受重力不計)11、如圖一23所示，套在足夠長的固定絕緣直棒上的小球，質(zhì)量為104kg,帶有4X104C的正電，小球可沿棒滑動，動摩擦因數(shù)為。把此棒豎直地放在互相垂直

7、且境外沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中，電場強度為10N/C,磁感強度為.求小球由靜止釋放后下落過程中的最大加速度和最大速度(g取10m/s2)12、如圖一24所示，在一坐標系內(nèi)，x軸上方有磁感強度為B的勻強磁場，下方有電場強度為E的勻強電場。今有質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子從y軸上某處靜止釋放后恰能經(jīng)過x軸上的距原點。為l的P點，不計重力。(1)粒子帶的是什么電？(2)釋放點離原點。的距離應(yīng)滿足什么條件？(3)從釋放點到P點，粒子一共經(jīng)歷多長時間？13.如圖1-3-18所示，磁感強度為B的均勻磁場中，固定放置一絕緣材料制成的邊長為L的剛性等邊三角形，其平面與磁場方向垂直，在DE邊上的S點(DS

8、L/4)處帶電粒子的放射源，發(fā)射粒子的方向皆在圖中紙面內(nèi)垂直DE邊向下，發(fā)射粒子的電量皆為q(q0),質(zhì)量皆為E但速度v有各種不同的數(shù)值，若這些粒子與框架的碰撞時均無能量損失，并要求每一次碰撞時速度方向垂直于被碰的邊，試問(1)帶電粒子速度v取哪些值時可使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點？圖 1-3-18(2)這些粒子中，回到S點所用時間最短為多少？(重力不計，磁場范圍足夠大)參考答案1、C2、D3、BD4、A5、BCD6、(向右，6X104m/s)7、(順,BRg/E)8、解析：電子在MN間加速后獲得的速度為v,由動能定理得：12mv-0=eu2電子進入磁場后做勻速圓周運動，設(shè)其半徑為r,則:電

9、子在磁場中的軌跡如圖，由幾何得:由以上三式得:解：(1)a、b、c、d四點分別是反氫核、反氨核、氨核和氫核留下的痕跡(2)對氫核，在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：v2mvevBmRReB(3)由圖中幾何關(guān)系知:2 2sodRR2L2mV：；2L反氫核與氫核留下的痕跡之間的距離2mvsadeB2 22 e2B2L2x軸的10、解：(1)帶負電粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運動，從A點射出磁場，設(shè)OA間的距離為L,射出時速度的大小仍為V,射出方向與夾角仍為0,由洛倫茲力公式和牛頓定律可得：2qv0B=mv式中R為圓軌道半徑，解得:RaqB軌道的圓心位于OA勺中垂線上，由幾何關(guān)系可得:L=RSin022mv0sin兩式，得：L=qB所以粒子離開磁場的位置坐標為(-2mv0sin,0)qB2R2m(2)因為T=Vo