6、 下列叙述中,正确的是
A、 磁场总是对电荷有力的作用;
B、 磁铁的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的
C、 磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
D、磁场中的电流一定受到磁场力的作用。
5、 如图是沿垂直于磁场方向射入匀强磁场的一段径迹,设径迹上每一小段都可以近似看作圆弧,由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的能量逐渐减小而带电量保持不变,由此可知
A、 粒子从a到b,带正电
B、 粒子从a到b,带负电
C、 粒子从b到a,带正电
D、粒子从b到a,带负电
4、 从地面上方A点处自由落下一带电量为q、质量为m的粒子。地面附近有如图所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,这时粒子落地速度为V1,若电场不变,只将磁场方向改为向外,粒子落地的速度为V2,则
A、V1>V2 B、V1<V2
C、V1=V2 D、无法判定
3、 某空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场,不同的带电粒子既垂直于电场方向,又垂直于磁场方向射入该空间。若带电粒子都沿直线运动,那么可以肯定它们一定具有
A、 相同的电量
B、 相同的质量
C、 相同的速率
D、相同的荷质比
2、 初速为V的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图,则
A、 电子将向右偏转,速率不变
B、 电子将向左偏转,速率改变
C、 电子将向左偏转,速率不变
D、电子将向右偏转,速率改变
1、 在赤道上空,沿东西向水平放置一根通以自东向西电流的导线,则此导线
A、 受到竖直向上的安培力
B、 受到竖直向下的安培力
C、 受到由南向北的安培力
D、受到由西向东的安培力
(四)带电粒子在复合场中的运动:
1、带电粒子在复合场中运动的基本分析:
(1)这里所说的复合场是指电、磁场和重力场并存、或其中某两种场并存的场。带电微粒在这些复合场中运动时,必须同时考虑受电场力、洛仑兹力和重力的作用或其中某两种力的作用。
(2)当带电微粒在复合场中所受的合外力为零时,微粒将静止或做匀速直线运动。
(3)当带电微粒所受的合力充当向心力时,微粒将做匀速圆周运动。
(4)当带电微粒所受的合力的大小、方向均是不断变化的,则粒子将作非匀变速的曲线运动。
(5)一般情况下,电子、质子、离子等微观粒子在复合场中受的重力远小于电场力、磁场力,因而重力可忽略不计,如果有具体数据,可通过比较确定是否考虑重力,有时还需要题设条件来确定是否计算重力。
2、电场力和洛仑兹力的比较:
(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均始终受到电场力作用;而磁场仅仅对运动着的,且速度与磁场方向不平行的电荷有洛仑兹力的作用。
(2)电场力的大小F = q E ,与电荷运动的速度无关;而洛仑兹力的大小f = q v B ,与运动电荷的速度有关。
(3)电场力的方向与电场的方向或相同或相反;而洛仑兹力的方向始终既和磁场方向垂直又和速度方向垂直。
(4)电场力既可以改变运动电荷的速度方向,也可以改变电荷运动速度的大小;而洛仑兹力只能改变电荷运动速度的方向,不能改变其速度的大小。
(5)电场力可以对电荷作功,能改变电荷的动能;洛仑兹力不能对电荷作功,不能改变电荷的动能。
(6)在电场力作用下,运动电荷的电偏转的轨迹为抛物线,在洛仑兹力作用下,垂直于磁场方向的运动电荷的磁偏转的轨迹为圆弧,其圆半径r = 。
例1、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力作用下由静止开始,自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是轨迹的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是:
A、此离子必带正电;
B、A、B位于同一高度;
C、离子在C点时速度最大;
D、离子到达B点后将沿原曲线返回A点。
分析与解答:
A、B、C
要注意电场对带电粒子的作用及磁场对运动电荷的作用的相互区别。
例2、平行板电容器的极板沿水平方向放置,电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向入射,电子的初速度都是v0,在电场力的作用下刚好从图中c点射出,射出时的速度都是v。现若保持电场不变,再加一个匀强磁场,磁场的方向跟电场和电子入射的方向都垂直(图中垂直于纸面向里),使电子刚好由图中的d点射出,c、d两点的位置相对于中线ab是对称的,则从d点射出的每个电子的动能等于多少?
分析与解答:
带电粒子在电场力方向上发生的位移时电场力对其作功,而洛仑兹力则始终不作功。
Ekd = mv-
《磁场》单元测试卷
班级 学号 姓名
(三)磁场对运动电荷的作用:
1、洛仑兹力大小的计算
(1)当带电粒子的运动方向与磁场方向相互平行时,f = 0 ;
(2)当带电粒子沿垂直于磁场方向在磁场中运动时,f = q v B;
(3)静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力为零。
2、洛仑兹力的方向:
(1)运动电荷在磁场中的受力方向可用左手定则来判定;
(2)洛仑兹力的方向既垂直于磁场方向,又垂直于运动电荷的速度方向,即f总是垂直于B和v所在的平面。
(3)使用左手定则判定洛仑兹力方向时,若粒子带正电,四指方向与正电荷的运动方向一致;若粒子带负电时,四个手指指向与负电荷的运动方向相反。
3、带电粒子在匀强磁场中的运动:
(1)如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行,则粒子不受磁场的作用力,仍作匀速直线运动。
(2)如果带电粒子的运动方向与磁场方向相互垂直,则粒子将作匀速圆周运动,其圆周半径R = mv/q B ,其运动周期T = 。
(3)由于洛仑兹力始终和速度方向垂直,所以洛仑兹力对运动的带电粒子总不做功。
(二)磁场对电流的作用:
1、安培力的大小的计算:
(1)通电导线垂直于磁场方向时,F=ILB ;
(2)通电导线与磁场方向平行时,F=0 ;
(3)上述计算安培力的公式一般仅适用于匀强磁场。
2、安培力方向的判断:
(1)通电导线所受的安培力F的方向、磁场B的方向及电流I的方向之间的关系可以用左手定则来判定。
(2)安培力F的方向既与磁场B方向垂直,又与电流I的方向垂直,即F总是垂直于B和I所在的平面。
(3)判断较长的通电导线在非匀强磁场中所受的安培力方向时,要注意导线各部分所处的磁场B的方向的变化情况。
(一)磁场及磁现象:
1、磁场:磁场和电场一样,也是一种物质;磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场相互作用的;磁体周围存在磁场;奥斯特实验表明,通电导线周围和磁体周围一样存在着磁场。
2、磁现象的电本质:安培假说认为,在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体;安培假说能解释软铁棒被磁化,磁体受高温或敲击而失去磁性等现象;分子电流实际上是由原子内部的电子绕核运动形成的;磁体的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动形成的。
3、磁感线:磁感线是为了形象的描述磁场而由人们假想的;磁感线上各点的切线方向与该点的磁感强度方向相同;磁感线的密疏能大致表示各处磁感强度的大小;磁感线都是闭合曲线;在磁体外部,磁感线都是从N极出来,从S极进入,在磁体内部则相反;电流(包括直线电流,环形电流、通电螺线管)周围的磁感线方向与电流方向的关系,可由安培定则来判定。
4、磁感强度B:磁感强度B是矢量,国际单位制中,B的单位是T 。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com