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第2节磁场对运动电荷的作用力
一、洛伦兹力的方向
1.匀强磁场中一个运动的带电粒子,受到洛伦兹力F的方向如图所示,则该粒子的电性和运动方向可能是
()
A.粒子带负电,向下运动B.粒子带正电,向左运动
C.粒子带负电,向上运动D.粒子带正电,向右运动
A
【答案】
【详解】根据左手定则可知,如果粒子带负电,则该粒子应向下运动;如果粒子带正电,则该粒子应向上
运动。故A正确、BCD错误。
故选A。
2.中国第39次南极科学考察队在南极工作时观看到美丽的极光。极光是来自太阳的高能带电粒子与大气
分子剧烈碰撞或摩擦而激发大气分子发出的各种颜色的光。如图所示,假设南极观测点附近的磁场方向竖
直向上,一带正电的粒子从左向右运动,则粒子此时受到的洛伦兹力的方向()
A.向左B.向右C.向里D.向外
D
【答案】
【详解】粒子带正电,根据左手定则可知,带电粒子此时受到的洛伦兹力的方向向外。
故选D。
3ab
.如图所示,物块带正电,表面都涂有绝缘层的物块不带电,两物块叠放在光滑水平地面上,空间存
Fb
在垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力拉物块,两物块一起无相对滑动地沿地面加速向左运动,下
列说法正确的是()
Aa
.物块受到的摩擦力变小
Bb
.物块受到的摩擦力变大
Cb
.物块对地面的压力变大
Db
.地面对物块的支持力变小
C
【答案】
A
【详解】.对两物块整体分析有
F=ma+mba
对物块a分析有
f=ma
baa
abA
可知物块、之间的摩擦力不变,故错误;
BbbabB
.与地面之间无摩擦力,则受到的摩擦力仅为对其的摩擦力,则物块受到的摩擦力不变,故错
误;
CDb
.地面对物块的支持力
Nb=ma+mbg+qvB
bb
由于做加速运动,则速度增大,故面对物块的支持力变大,则根据牛顿第三定律可得,物块对地面的
CD
压力变大,故正确,错误。
C
故选。
二、洛伦兹力的计算
4.在B=2T的匀强磁场中,一质量m=1kg带正电q=1C的物体沿光滑的绝缘水平面以初速度v0=10m/s向
左运动,g=10m/s2,如图,运动过程中物体受地面给的支持力的大小为()
A.10NB.20NC.30ND.0N
C
【答案】
【详解】物体受洛伦兹力的大小为
F=qvB=1´10´2N=20N
0
由左手定则可知洛伦兹力的方向竖直向下,运动过程中物体受地面给的支持力的大小为
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