(6分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,垂直于磁场放入一段通电导线.若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷,每个电荷的电量为q.则每个电荷所受的洛伦兹力F洛=________,该段导线所受的安培力为F=________.
如图,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆.MN为圆的一直径.在M点有一粒子源可以在圆平面内向不同方向发射质量m、电量-q速度为v的 粒子,粒子重力不计,其运动轨迹半径大于R.
(1)求粒子在圆形磁场中运动的最长时间(答案中可包含某角度,需注明该角度的正弦或余弦 值);
(2)试证明:若粒子沿半径方向入射,则粒子一定沿半径方向射出磁场.
一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为1:16,则( )
A.该原子核发生了α衰变 |
B.反冲核沿小圆作逆时针方向运动 |
C.原静止的原子核的原子序数为15 |
D.沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同 |
如图所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。O′在MN上,且OO′ 与MN垂直。下列判断正确的是( )
A.电子将向右偏转 |
B.电子打在MN上的点与O′点的距离为d |
C.电子打在MN上的点与O′点的距离为 |
D.电子在磁场中运动的时间为 |
如图所示,在真空中一个光滑的绝缘的水平面上,有直径相同的两个金属球A、C.质量mA="0.01" kg,mC="0.005" kg.静止在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中的C球带正电,电量qC=1×10-2 C.在磁场外的不带电的A球以速度v0="20" m/s进入磁场中与C球发生正碰后, C球对水平面压力恰好为零,设向右为正,则碰后A球的速度为( )
A.10 m/s
B.5 m/s
C.15 m/s
D.-20 m/s
如右图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球,整个装置以水平向右的速度v匀速运动,沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场,由于水平拉力F的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中,关于小 球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示,其中正确的是( )
磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用,此现象可通过以下实验证明:
如图(a)所示,在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便效果明显,通电导线应______.
A.平行于南北方向,位于小磁针上方 |
B.平行于东西方向,位于小磁针上方 |
C.平行于东南方向,位于小磁针下方 |
D.平行于西南方向,位于小磁针下方 |
此时从上向下看,小磁针的旋转方向是_________________(填顺时针或逆时针).
如图(b)所示是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是__________。(填选项代号)
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向 | B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向 |
C.加一电场,电场方向沿z轴负方向 | D.加一电场,电场方向沿y轴正方向 |
如图(c)所示,两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互________(填排斥或吸引),当通以相反方向的电流时,它们相互___________(填排斥或吸引),这时每个电流都处在另一个电流的磁场里,因而受到磁场力的作用.也就是说,电流和电流之间,就像磁极和磁极之间一样,也会通过磁场发生相互作用.
如图所示,光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一只内壁光滑的玻璃试管,管的底部M处有一带电小球。在水平拉力F作用下,试管向右做匀速运动时,小球向管口N运动,则
A.小球带负电 |
B.小球带正电 |
C.在小球未从管口出去前,小球做匀速运动 |
D.在小球未从管口出去前,拉力F不断增大 |
关于磁场中的通电导线和运动电荷的有关说法中正确的是:
A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 |
B.磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 |
C.只受洛伦兹力作用而运动的带电粒子,其动能一定不变,而速度一定变化 |
D.带电粒子在磁场中也可能做匀速直线运动 |
右图是阴极射线管的示意图. 接通电源后,会有电子从阴极K射向阳极A,并在荧光屏上形成一条亮线. 要使荧光屏上的亮线向下偏转,下列措施中可行的是
A.加一方向平行纸面向上的磁场 |
B.加一方向平行纸面向下的磁场 |
C.加一方向垂直纸面向里的磁场 |
D.加一方向垂直纸面向外的磁场 |
如图所示,半圆形光滑绝缘轨道固定在竖直平面内,O为其圆心,两个端点M、N与O等高,匀强磁场方向与轨道平面垂直。现将一个带负电的小球自M点由静止释放,它将沿轨道做往复运动,下列说法中不正确的是:( )
A.小球由M到N与由 N到M所用时间相等 |
B.小球由M到N与由N到M过程中重力对小球做的功相等。 |
C.小球经过轨道最低点时所受合外力大小总是完全相同的 |
D.小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小总是相等的 |
如图,光滑的圆槽固定不动,处于水平向里的匀强磁场中,一带正电小球从与圆心等高处由静止沿圆槽下滑,到达最低点。已知小球质量m=0.1g,电量q=1.0×10-6C 圆槽半径 R=1.25m,磁感应强度B=2×102T(g=10m/s2)
求:
小球运动到最低点时的速度大小?
小球在最低点圆槽对小球的支持力?
长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示.则下面说法中正确是( )
A.金属块上、下表面电势相等 |
B.金属块上表面电势高于下表面电势 |
C.金属块上表面电势低于下表面电势 |
D.无法比较上、下表面的电势高低 |
如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)
求:
电子的质量是多少?
穿过磁场的时间是多少?
若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?