第2讲 磁场对运动电荷的作用
考点1 洛伦兹力(c)
【典例1】如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时 ( )
A.v变大 B.v变小 C.v不变 D.不能确定
【解析】选B。洛伦兹力虽然不做功,但其方向垂直斜面向下,使物体与斜面间的正压力变大,故摩擦力变大,损失的机械能增加,因而v变小。
1.如图所示,“观察阴极射线在磁场中的偏转”实验中,当条形磁铁一端从后方垂直屏幕靠近阴极射线管,图中从左向右运动的电子向上偏转。对该实验,下列说法正确的是 ( )
A.条形磁铁的N极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向上
B.条形磁铁的N极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向下
C.条形磁铁的S极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向下
D.条形磁铁的S极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向上
【解析】选A。阴极射线是电子流从阴极射向阳极,由左手定则,即左手四指指向阴极,拇指指向阴极偏转的方向即上方,掌心对准的是屏幕的方向即磁场方向,所以选项A正确,B、C、D错误。
2.(多选)(2019嘉兴模拟)如图所示,在直线MN的右边分布着匀强磁场,现让正、负电子先后从A点垂直于磁感线射入磁场,初速度v0与MN夹角α=30°,
则 ( )
A.它们在磁场中运动的圆周半径相等
B.它们射出磁场时的速度相同
C.它们射出磁场时的点与A点的距离相同
D.它们在磁场中运动的时间比t1∶t2=1∶3
【解析】选A、B、C。带电粒子在磁场中运动的圆周半径r=
,可知A正确:如图所示为正、负电子运动轨迹,两段运动圆弧若拼接在一起,恰为一个圆周,由几何关系可得两电子出射速度方向相同,且由洛伦兹力不做功可得速度大小相等,故B正确;由图可知C正确;由于正电子转过60°,负电子转过300°所以它们在磁场中运动时间之比t1∶t2=1∶5,D错误。
