磁场对运动电荷的作用试题(含答案

1、磁场对运动电荷的作用二、要点讲解1.定义：磁场对运动电荷受到的作用力叫做洛伦兹力.2.大小：F洛=qVBsi n 0 ,（0为B与V的夹角）(1)当 V丄 B 时，F洛 皿 x=qvB; (2)当 v/ B 时，F 洛 min=O ;3. 洛伦兹力的方向：由左手定则判断。注意: 洛伦兹力一定垂直于 B和V所决定的平面（因为它由B、V决定）即F洛丄B且F洛丄V;但是B与V不定垂直（因为它们由自身决定） 四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向F洛丄V4. 特点：洛伦兹力对电荷不做功，它只改变运动电荷速度的方向，不改变速度的大小。原因:5. 洛伦兹力和安培力的关系：F洛是F安的微观解释，F

2、安是F洛宏观体现。祸仑兹力计乳公式的推导：FeH0、y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 oxy平面向里，大小为 B。现有一质量为 m电量为q的带电粒子，在 x轴上到原点的距离为X0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于 y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知A .能确定粒子通过 y轴时的位置B .能确定粒子速度的大小C.能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D.以上三个判断都不对XXXXXXX於XXXdXXXXXXdXXXrXXpX0答案：A BC10（2010 福建湖雷中学高三第四次月考）如图8所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射

3、入的带电粒子轨迹如图 8所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出（A、带电粒子带正电，是从B点射入的;B、带电粒子带负电，是从点射入的;点射入的;C、带电粒子带负电,是从答案:B点射入的。11（2010 山东省诸城市高三 12月质量检测）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的电子束经过电压为 U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为0,半径为r.当不加磁场时，电子束将通过0点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场，使电子束偏转一已知角度0,此时磁场的磁感应强度B应为多少？（电子荷

4、质比为e/m.重力不计）P41答案：电子加速时，有：eU= 2 mv2.（2 分）在磁场中，有:由几何关系，有:由以上各式解得:2mvevB= R（2 分）-=匚 tA n 2 R（ 2 分）1/2mU 丄0-Jtan-B= M e 2 H H（2 分）12（2010 天津大港一中高三第四次月考）长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，求速度的取值范围?沁 XXXXX乂B 乂*LLL 12I /+红弋BX 乂 乂答案：解

5、析：由左手定则判得粒子在磁场中间向上偏，而作匀速圆周运动，很明显，圆周运动的半径大于某值1时粒子可以从极板右边穿出，而半径小于某值2时粒子可从极板的左边穿出， 现在问题归结为求粒子能在右边穿出时r的最小值1以及粒子在左边穿出时 r的最大值2,由几何知识得:粒子擦着板从右边穿出时，圆心在0点，有:2 2 21 = L + （1-L/2） 得1=5L/4 ,又由于 ri=mvi/Bq 得 vi=5BqL/4m, v5BqL/4m时粒子能从右边穿出。粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在0，点，有2= L/4，又由2= mv2/Bq=L/4 得 V2= BqL/4m- v2BqL/4m时粒子能从左边穿出。

6、13（2010 福建省三明一中高三第二次月考）如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向 60角,已知带电粒子质量m=3 1O-20kg,电量 q=10-13C,速度 V0=1O5m/s,磁场区域的半径 R=0.3m，不计重力，求磁场的磁感应强度。三、高考题 广东卷1.发现通电导线周围存在磁场的科学家是A .洛伦兹B .库仑C 法拉第 D.奥斯特答案.B下列表述正确的是13.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。岛.洛伦兹力对带电粒子做功B .洛伦兹力不改变带电粒子的动能C .洛伦兹力的大小与速度无关D .洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案

7、.B【解析】根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功A错.B对.根据F =qvB,可知大小与速度有关.洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小.安徽卷19.右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此 径迹可知粒子.带正电，由下往上运动B.带正电,由上往下运动C.带负电,由上往下运动D.带负电,由下往上运动答案：A。解析：粒子穿过金属板后，速度变小，由半径公式mv市可知，半径变小，粒子运动方向为由下向上;又由于洛仑兹力的方向指向圆心，由左手定则，

8、粒子带正电。选福建卷22.（20 分）图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0 X 1O-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口， 在丫上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5 X 104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点 L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。(1) 求上述粒子的比荷 q;my轴正方(2) 如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿 向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和

9、方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这 个匀强电场;(3)为了在 M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,喽收费*求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。答案(1)_1=4.9 X107C/kg(或 5.0 x107C/kg );(2)t=7.9x10-s ;(3)S = 0.25m2mX【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动。第（2 ）问涉及到复合场（速度选择器模型）第（ 3）问是带电粒子在有界磁场（矩形区域）中的运动。（1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意 M P连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得2c v qvB = m r联立并代入数据得q=4.9 X 107 C/kg (或 5.0 X 107 C/kg )（2）设所加电场的场强大小为 E。如图乙，当粒子子经过 Q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时洛伦兹力平衡，则有qE =qvB代入数据得E=70N/C議牧1 K X K严 沐旷: :X遇协所加电场的长枪方向沿x轴正方向。由几何