第5节 运动电荷在磁场中受到的力
1.洛伦兹力是指磁场对运动不做功。
2.若带电粒子运动方向与磁感应强度方向垂直,则F=Bqv。若带电粒子运动方向与磁感应强度方向的夹角为θ,则F=qvBsinθ。
1.一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图所示的磁场,分离为1、2、3三束,则不正确的是( )
A.1带正电
B.1带负电
C.2不带电
D.3带负电
答案 B
解析 根据左手定则,带正电的粒子向左偏,即1;不偏转说明不带电,即2;带负电的粒子向右偏,说明是3,B正确。
2.运动电荷在磁场中发生偏转,说明磁场对运动电荷有力的作用。将阴极射线管的两极与高压电源连接后,加上如图所示的磁场,可观察到从负极向右射出的高速电子流(电子带负电)的偏转情况是( )
A.平行于纸面向上偏转 B.平行于纸面向下偏转
C.垂直于纸面向内偏转 D.垂直于纸面向外偏转
答案 D
解析 应用左手定则判断洛伦兹力方向时,四指指向电子运动的反方向,磁场穿过掌心,则大拇指垂直于纸面指向外,故电子束垂直于纸面向外偏转,所以A、B、C错误,D正确。
3.
如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是( )
A.当从a端通入电流时,电子做匀加速直线运动
B.当从b端通入电流时,电子做匀加速直线运动
C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动
D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动
答案 C
解析 电子的速度v∥B、F洛=0,电子做匀速直线运动。C正确。
4.关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是(仅受电场力,洛仑兹力作用)( )
A.带电粒子沿电场线方向射入,静电力对带电粒子做功,粒子动能一定增加
B.带电粒子垂直于电场线方向射入,静电力对带电粒子不做功,粒子动能不变
C.带电粒子沿磁感线方向射入,洛伦兹力对带电粒子做正功,粒子动能一定增加
D.不管带电粒子怎样射入磁场,洛伦兹力对带电粒子都不做功,粒子动能不变
答案 D
解析 对A,只有粒子带正电时才成立,A错误;垂直射入匀强电场的带电粒子,不管带电性质如何,静电力都会做正功,动能增加,B错误。带电粒子从平行磁感线方向射入,不受洛伦兹力作用,粒子做匀速直线运动,C错误。由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,故洛伦兹力对带电粒子始终不做功。综上所述,D正确。