第5节 运动电荷在磁场中受到的力
基础训练
对洛伦兹力的认识
1.如图所示是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B,F,v两两垂直)。其中正确的是( D )
解析:此题主要考查左手定则及立体图象的辨认,利用左手定则可判断出D是正确的。
2.关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是( B )
A.F,B,v三者必定均保持垂直
B.F必定垂直于B,v,但B不一定垂直于v
C.B必定垂直于F,v,但F不一定垂直于v
D.v必定垂直于F,B,但F不一定垂直于B
解析:由左手定则可知F⊥B,F⊥v,B与v可以不垂直,故B正确,A,C,D错误。
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( C )
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
解析:不管通有什么方向的电流,螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力,所以应一直保持原运动状态不变,选项C正确。
4.一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动,现将该磁场的磁感应强度增大一倍,则带电粒子受到的洛伦兹力( D )
A.增大两倍 B.增大一倍
C.减小一半 D.依然为零
解析:若粒子速度方向与磁场方向平行,洛伦兹力为零,故A,B,C错误,D正确。
洛伦兹力的方向判断
5.航天员若要走出舱外,所穿的宇航服必须要能阻挡宇宙射线的辐射。而射向地球的绝大多数宇宙射线,在地磁场洛伦兹力的作用下发生偏转,基本到达不了地球表面。如图所示,一束带正电粒子流(类似于宇宙射线)沿图中箭头所示方向通过两磁极间时,其偏转方向为( A )
A.向上 B.向下
C.向N极 D.向S极
解析:蹄形磁铁的磁场方向由N指向S,根据左手定则,带正电的粒子所受洛伦兹力方向向上,则粒子向上偏转,故选项A正确,B,C,D错误。
