高中物理判断洛伦兹力的方向试题

、如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则（   ）

A．小球带负电

B．小球运动的轨迹是一条抛物线

C．洛伦兹力对小球做正功

D．维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

（1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。

a. 请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；
b. 在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。
（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）。某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。

如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在边长为2R的正方形区域里也有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点垂直于磁场方向射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子的速度方向指向圆心，在N点射入的带电粒子的速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点．下列说法正确的是( )

A．带电粒子在两个磁场中飞行的时间一定不同

B．带电粒子在两个磁场中飞行的时间一定相同

C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场

D．从N点射入的带电粒子不可能比从M点射入的带电粒子先飞出磁场

如图所示装置的左半部分为速度选择器，相距为d的两块平行金属板分别连在电压可调的电源两极上（上板接正极），板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B₀的匀强磁场；右半部分为一半径为R的半圆形磁场区域，内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．矩形abcd相切于半圆，小孔M、N连线延长线经过圆心O点且与ad垂直．一束质量为m、带电量为+q的离子（不计重力）以不同速率沿MN方向从M孔射入．


（1）金属板间电压为U₀时，求从N孔射出的离子的速度大小；
（2）要使离子能打到ab上，求金属板间电压U的取值范围．

如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负离子（质量相同，电荷量相同，重力不计）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为

如图所示，在平面直角坐标系xoy内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=d处的M点，以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上处的N点进入第四象限，在第四象限适当区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，已知此磁场仅分布在一个圆形区域内（图中未画出），粒子进入磁场后，最后以垂直于y轴的方向射出磁场，不计粒子重力。求：

（1）电场强度的大小E；
（2）粒子在N点时的速度大小和方向；
（3）粒子在磁场中运动时间；
（4）圆形区域的最小面积。

电子质量为m、电荷量为q,以速度v₀与x轴成60⁰角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:

（1）粒子运动的半径R与周期T
（2）OP的长度;
（3）电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.

汤姆孙提出的测定带电粒子的比荷的实验原理如图所示。带电粒子经过电压为U的加速电场加速后，垂直于磁场方向进入宽为L的有界匀强磁场，带电粒子穿过磁场时发生的偏转位移是d，若磁场的磁感应强度为B。则带电粒子的比荷为

A.
B.
C.
D.

如图所示的圆形区域内有匀强磁场，其边界跟y轴在坐标原点O处相切；磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，在O处有一放射源可沿纸面向各个方向射出速率均为v的带电粒子；已知带电粒子质量为m，电荷量q，圆形磁场区域的半径 ,则粒子在磁场中运动的最长时间是多少？

1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为I型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体（载流子为电子），主要是合金和陶瓷超导体。I型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过。现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（  ）

A．超导体的内部产生了热能

B．超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力

C．超导体表面上a、b两点的电势关系为

D．超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越大

如图所示，在xoy坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。

（1）求质子射入磁场时速度的大小；
（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间；
（3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间。

目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说（呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是(     )


A．A板带正电
B．有电流从b经用电器流向a
C．金属板A、B间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S₁垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S₁的距离为x，则

A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小

B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大

C．只要x相同，对应的离子质量一定相同

D．只要x相同，对应的离子的电量一定相等

直角坐标系xOy中，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B，磁场方向垂直xOy平面指向纸面内，该区域的圆心坐标为（R，0），有一个质量为m、带电荷量为-q的离子，以某一速度进入该磁场，不计重力；

（1）若离子从O点沿x轴正方向射入，出射时相对入射方向改变了90°角，求离子速度大小；
（2）若离子从点（0，R/2）沿x轴正方向射入磁场，离子从射入磁场到射出磁场通过了该磁场的最大距离，求离子在磁场区域经历的时间。

在如下匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿x轴正方向做匀速直线运动的是（ ）

A．	B．
C．	D．