题目列表(包括答案和解析)
7.如图是氢原子中电子绕核做快速的圆周运动(设为逆时针)的示意图,电子绕核运动可等效为环形电流。设此环形电流在通过圆心并垂直于圆面的轴线上某一点P处产生的磁感应强度的大小为B1,现在沿垂直于圆轨道平面的方向加一磁感应强度为B0的外磁场,这时设电子的轨道半径没变,而它的速度发生了变化。若用B2表示此时环形电流在P点产生的磁感应强度的大小。则当B0方向( )
A.垂直于纸面向里时,B2大于B1 B.垂直于纸面向里时,B2小于B1
C.垂直于纸面向外时,B2大于B1 D.垂直于纸面向外时,B2小于B1
E.不论是垂直于纸面向里还是向外,B1总是等于B2
[答案]BC
[分析与解] 本题要求比较前后两情形下环形电流在P点产生的磁感应强度的大小,这需要从寻找有哪些因素影响到P点的磁感应强度B着手分析。
电子的电量一定,速度越大,则单位时间内通过轨道某一截面的电量越多,即等效电流越强,且此电流I与电子速度v成正比,即I∝v。
环形电流在P点产生的磁感应强度与电流成正比,即B∝I,所以B∝v。
当外磁场B0方向垂直于纸面向里时,由左手定则得知洛仑兹力方向与库仑力方向相反。电子所受向心力减小,则电子速度减小,环形电流也减小,所以B2<B1,即选项B正确。
同理,当外磁场B0方向垂直于纸面向外时,由左手定则可知洛仑兹力方向与库仑力方向相同,向心力增大,电子速度增大,环形电流也增大,所以B2>B1,即选项C正确。
[分析与解] 本题考查了多种电磁现象,涉及到的现象有运动电荷产生电流,电流的磁效应,电荷间的相互作用及磁场对运动电荷的作用等,各种现象之间又相互关联。所以,解决该问题时,要善于识别物理现象,寻找出各物理量之间的因果关系,要注意到环形电流所产生的磁场与原磁场的区别。
6.如图所示,一束质量、速度和电量不同的正离垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转,如果让这些不偏转的离子进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入后一磁场的离子,可能得出结论( )
A.它们的动能一定各不相同
B.它们的电量一定各不相同
C.它们的质量一定各不相同
D.它们的电量与质量之比一定各不相同
答案:D
解析:在电磁场正交的区域里,,.进入磁场。不同,所以不同
5.如图所示,是一正方形塑料盒的截面,a处开有小孔,正离子由a孔沿ab方向以一定的速度射入盒内。这时如果加上一个沿a→d方向的匀强电场E。正离子会击中c点;若不是加电场,若不是加电场而是加上一个垂直于纸面向外磁感应强度为的匀强磁场,正离子也会击中c点,则正离子的入射速度与E、之间有的关系是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:此题是比较“电偏转”与“磁偏转”的区别及计算方法。设边长。
对电偏转: ∴
对磁偏转: ∴ ∴
4.一长方形金属块放在匀强磁场中,金属块通有电流(如图所示),则 ( )
A.UM>UN
B.UM=UN
C.UM<UN
D.无法比较上下表面的电势差高低
答案为C.[说明] 解析 洛仑兹力方向的判断极易搞错,如果掌握洛仑兹力的方向与F安方向一致,就不会错.
3.一带电微粒M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动,匀强电场竖直向下,匀强磁场水平且垂直纸面向里,如图所示,下列说法中正确的是( )
(A)沿垂直纸面方向望去,微粒M绕行方向为逆时针方向
(B)运动过程中外力对微粒做功的代数和为零,故机械能守恒
(C)在微粒运动一周的时间内重力做功为零
(D)沿垂直纸面方向望去,微粒M的绕行方向可以是顺时针方向,也可以是逆时针方向
答案:C[说明] 由于带电微粒作匀速圆周运动,说明电场力与重力平衡。
2. 如图所示,水平导线中有稳恒电流通过,导线正下方电子初速度方向与电流方向相同,其后电子将 ( )
(A)沿a运动,轨迹为圆;
(B)沿a运动,曲率半径越来越小;
(C)沿a运动,曲率半径越来越大;
(D)沿b运动,曲率半径越来越小.
答案:C[说明]由受力分析可判断运动轨迹,由半径公式可知曲率半径变大。
1.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为(A )dyszplg
A、0
B、0.5B
C、B
D、2 B
答案:A
3.带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动时的轨道半径公式为________________,周期公式为________________。
2.若带电粒子(电荷量为)在磁场中运动的速度的方向与磁场感应强度的方向垂直。带电粒子受到的洛伦兹力为____________________。带电粒子在垂直于磁场的平面内做__________________。
1.若带电粒子在匀强磁场中运动的速度方向与磁场方向平行,此时带电粒子受到的洛伦兹力为_____。带电粒子做_______________。
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