1、磁场对运动电荷的作用1一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场,在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。则能正确表示运动周期T与半径R之间关系的图像是()解析:选D带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,有qvBm,可得R,由圆周运动规律,T,可见运动周期与半径无关,故D项正确。2.匀强磁场中一个运动的带电粒子,所受洛伦兹力F的方向如图所示,则该粒子所带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,向右运动解析:选A根据题图,利用左手定则,让磁感线穿过掌心,拇指指向F的方向,则四指向上,这样存在两种可能:粒子带正电,向上运动;或粒子带负电,向下
2、运动,故A正确。3.如图,在横截面为圆形的云室内,沿直径方向装有铅板,匀强磁场垂直圆面(图中未标示)。从云室内侧壁发射一带电粒子,粒子刚好从云室圆心处垂直穿过铅板,留下如图所示的径迹,不考虑粒子的重力和云室中气体对粒子的阻力,整个过程中粒子质量、电荷量保持不变,下列判断正确的是()A粒子一定带正电B粒子一定带负电C粒子在云室中铅板两侧的运动时间一定相等D粒子一定自铅板左侧向右穿过铅板解析:选D由于磁场方向不确定,无法判断粒子带电性质,A、B错误;由于整个过程中粒子质量、电荷量保持不变,故粒子在铅板左右两侧运动的周期不变,又因为带电粒子穿过铅板动能有损失,轨道半径会减小,由题图可知带电粒子在铅板
3、左边的运动轨迹半径大于右边的轨迹半径,而轨迹圆弧对应的弦长都等于云室的半径,所以粒子在左边偏转的圆心角小于右边偏转的圆心角,即粒子在铅板左侧运动的时间小于右侧运动的时间,C错误;粒子在铅板左边的运动轨迹半径大于右边的轨迹半径,由向心力公式qvBm,得轨道半径公式r,左侧速度大于右侧速度,故粒子一定是从左向右穿过铅板,D正确。4.在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方放置一根通有如图所示电流的直导线,导线与阴极射线管平行,则电子将()A向上偏转B向下偏转C向纸里偏转 D向纸外偏转解析:选B由题图可知,直导线电流的方向由左向右,根据安培定则,可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里,而电子运动
4、方向由左向右,由左手定则知(电子带负电荷,四指要指向电子运动方向的反方向),电子将向下偏转,故B选项正确。5两个质量和电荷量均相同的带电粒子a、b,分别以速度v和2v垂直射入一匀强磁场,其运动半径分别为ra和rb,运动的周期分别为Ta和Tb,不计粒子重力,则()Ararb BraTb DTaTb解析:选B根据洛伦兹力提供向心力得qvBm,解得r,由题知m、q、B大小均相同,则速度大的半径大,故rarb,故A错误,B正确;周期T,由题知m、q、B大小均相同,则周期相同,故C、D错误。6(多选)如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图,彼此平行且共轴的一对励磁圆形线圈能够在两线圈间产生匀强磁场;电子枪发射
5、出的电子经加速电压U作用后通过玻璃泡内稀薄气体时,能够显示出电子运动的径迹。现让电子枪垂直磁场方向发射电子(初速度较小,可视为零),励磁线圈通入电流I后,可以看到圆形的电子径迹,则下列说法正确的是()A若保持U不变,增大I,则圆形径迹的半径变大B若保持U不变,增大I,则圆形径迹的半径变小C若同时减小I和U,则电子运动的周期减小D若保持I不变,减小U,则电子运动的周期不变解析:选BD若增大励磁线圈中的电流,也就是增大了磁场的磁感应强度B,根据R可知,电子运动的轨迹半径变小,A错误,B正确;由T知,减小U不改变电子运动的周期,减小I,B就减小,则T变大,C错误,D正确。7. (多选)如图为显像管原
6、理示意图,电子束经电子枪加速后,进入偏转磁场偏转,不加磁场时,电子束打在荧光屏正中的O点。若要使电子束打在荧光屏上的位置由O逐渐向A移动,则()A在偏转过程中,洛伦兹力对电子束做正功B在偏转过程中,电子束做匀加速曲线运动C偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大D偏转磁场的方向应垂直于纸面向外解析:选CD在偏转过程中,洛伦兹力与电子束运动方向始终垂直,对电子束不做功,A错误;在偏转过程中,加速度的方向始终指向运动轨迹的圆心,即加速度方向时刻改变,故电子束做变加速曲线运动,B错误;电子束打在荧光屏上的OA之间,即电子束受向上偏左的洛伦兹力,由左手定则可知磁感应强度应垂直于纸面向外,电子束打在荧光屏上的位置
7、由O逐渐向A移动,即电子束偏转角度越来越大,运动轨迹半径越来越小,由r知,磁感应强度应逐渐变大,C、D正确。8. (多选)如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度大小相同解析:选AD小球受到洛伦兹力和丝线的拉力与速度方向时刻垂直,对小球不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故两次经过O点时速度大小不变,动能相同,A正确;小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反,由左手定则可知两次过
8、O点小球所受的洛伦兹力方向相反,丝线的拉力大小不同,故B、C错误;由Fm,a可知向心加速度大小相同,D正确。9(多选)空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场,有一质量为m、电荷量为q的质点,以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场,在飞出磁场时高度下降了h,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上B质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下C质点飞出磁场时速度的大小为v0D质点飞出磁场时速度的大小为 解析:选AD因为磁场方向水平,质点沿水平且垂直于磁场的方向进入该磁场,若磁感应强度方向为垂直纸面向里,利用左手定则可知,若质点带正电,从左向右进入时所受洛伦兹力方向向上,若质点带负电,进入时所受洛伦兹力方向向下,A对,B错;对质点在磁场中的运动过程应用动能定理,有mghmv2mv02,得v ,C错,D对。