洛伦兹力习题及答案

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1、磁场、洛伦兹力1.制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）．则下列说法正确的是（）A．后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子多少无关B．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零C．流量

2、Q越大，两个电极间的电压U越大D．污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大2.长为L的水平板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（）A.使粒子的速度vC.使粒子的速度v>D.使粒子的速度

3、子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）．从图中可以确定（）A．粒子从a到b，带正电　　　　　B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电　　　　　D．粒子从b到a，带负电4.在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示，试问：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向.（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向范围.α╮5.如图所示，在跟

4、水平面成370角且连接电源的金属框架上，放一条长30cm，重为0.3N的金属棒ab，磁感应强度B=0.4T，方向垂直于框架平面向上，当通过金属棒的电流为2A时，它刚好处于静止状态，求金属棒所受摩擦力的大小和方向.(0.06N,沿斜面向下)37°37°abB1dUOB2E6.质谱仪主要用于分析同位素，测定其质量、荷质比.下图为一种常见的质谱仪，由粒子源、加速电场(U)、速度选择器(E、B1)和偏转磁场(B2)组成.若测得粒子在回旋中的轨道直径为d，求粒子的荷质比。7.下图为一磁流体发电机示意图，将气体加高温使其

5、充分电离，以高速度v让电离后的等粒子体通过加有匀强磁场的a、b板的空间，若a、b间的距离为d，磁感应强度为B，则该发电机的电动势为多大?vabvRK8.如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m，带电量为q的微粒以速度v与磁场方向垂直，与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E的大小，磁感应强度B的大小.╮Ev450B9.水平面MN上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B，方向如图所示.水平面MN是光滑、绝缘的.现在在平面上O点放置质量为m、电量为+q的物体，物体由静

6、止开始做加速运动，求物体在水平面上滑行的最大速度和最大距离.OMEN10.示，质量为m，带电量为球+q的小环沿着穿过它的竖直棒下落，棒与环孔间的动摩擦因数为μ.匀强电场水平向右，场强为E，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度为B.在小环下落，求：EB（1）小环的速度为多大时，它的加速度最大？（2）小环运动的最大速度可达到多少？××××××××××××××××××××××××××××××××╯αEMNBOyx11.如图所示，在地面附近，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

7、大小为B.在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E.一个带正电荷的油滴经图中x轴上的M点，始终沿着与水平方向成α＝300的斜向下的直线运动，进入x>0区域.要使油滴进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x>0区域内加一个匀强电场.若带电油滴做圆周运动通过x轴的N点，且MO=NO.求：（1）油滴运动的速度大小.（2）在x>0空间内所加电场的场强大小和方向.12.如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为

8、m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹，v0BMNPQm,-qLd并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。13、如图所示，真空室内存在宽度为s=8cm的匀强磁场区域，磁