第24讲 磁场对运动电荷的作用
[解密考纲]考查带电粒子在匀强磁场中的运动,对学生综合分析能力要求较高.
1.(多选)(2016·黑龙江哈三中质检)电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的.为了获得清晰的图像,电子束应该准确地打在相应的荧光点上.电子束飞行过程中受到地磁场的作用,会发生我们所不希望的偏转.从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中,关于电子由于受到地磁场的作用的运动情况(重力不计)正确的是( AC )
A.电子受到一个与速度方向垂直的变力
B.电子在竖直平面内做匀变速曲线运动
C.电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变
D.电子在竖直平面内的运动是匀变速直线运动
解析:电子在飞行过程中受到地磁场洛伦兹力的作用,洛伦兹力是变力而且不做功,所以电子向荧光屏运动的速率不发生改变,A、C两项正确.又因为电子在自西向东飞向荧光屏的过程中,所受的地磁场磁感应强度的水平分量可视为定值,故电子在竖直平面内所受洛伦兹力大小不变、方向始终与速度方向垂直,电子在竖直平面内的运动并不是匀变速直线运动或匀变速曲线运动,B、D两项错误.
2.垂直纸面的长直导线P、Q通有大小相等、方向如图所示的恒定电流,MN是P、Q连线的中垂线,O为垂足,现使负电荷a、b、c、d从O点以速度v向M、N、P、Q四个方向开始运动,则( D )
A.a在O点所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外
B.b在O点所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向里
C.c离开O点后所受洛伦兹力的方向垂直于纸面向外