基礎(chǔ)鞏固1.關(guān)于安培力和洛倫茲力,下面的說(shuō)法正確的是 ( )
A.安培力和洛倫茲力是性質(zhì)完全不同的兩種力
B.安培力和洛倫茲力,其本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力
C.安培力和洛倫茲力,二者是等價(jià)的
D.安培力對(duì)通電導(dǎo)體能做功,但洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不能做功
解析:安培力和洛倫茲力在本質(zhì)上都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,故A錯(cuò)誤,B正確.安培力和洛倫茲力雖然本質(zhì)相同,但安培力對(duì)導(dǎo)體能做功而洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不能做功,故C錯(cuò)誤,D正確.
答案:BD
2.下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.電荷在磁場(chǎng)中一定受洛倫茲力的作用
B.運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的方向一定與粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,但不一定與磁場(chǎng)的方向垂直
C.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功
D.如果把+q改為-q且速度反向大小不變,則洛倫茲力的大小和方向均不變
答案:CD
3.一個(gè)長(zhǎng)直螺線管中,通有大小和方向都隨時(shí)間變化的交變電流,把一個(gè)帶電粒子沿管軸射入管中,則粒子將在管中 ( )
A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.沿軸線來(lái)回振動(dòng)
C.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)
解析:雖然螺線管中的電流在變化,但沿管軸的磁感線始終是一條直線,粒子的射入方向與磁場(chǎng)方向平行,故始終不受洛倫茲力的作用,所以粒子應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng).
答案:D
4.長(zhǎng)直導(dǎo)線AB附近,有一帶正電的小球,用絕緣絲線懸掛在M點(diǎn),當(dāng)導(dǎo)線AB通以如圖6-2-8所示的恒定電流時(shí),下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.小球受磁場(chǎng)力作用,方向與導(dǎo)線AB垂直且指向紙里
B.小球受磁場(chǎng)力作用,方向與導(dǎo)線AB垂直且指向紙外
C.小球受磁場(chǎng)力作用,方向與導(dǎo)線AB垂直向左
D.小球不受磁場(chǎng)力作用
解析:電場(chǎng)對(duì)其中的靜止電荷、運(yùn)動(dòng)電荷都有力的作用,而磁場(chǎng)只對(duì)其中的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用,且運(yùn)動(dòng)方向不能與磁場(chǎng)方向平行,所以D選項(xiàng)正確.
答案:D
知能提升
5.有一個(gè)電子射線管(陰極射線管),放在一通電直導(dǎo)線的上方,發(fā)現(xiàn)射線的徑跡如圖6-2-9所示,則此導(dǎo)線該如何放置,且電流的流向如何 ( )
A.直導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從A流向B
B.直導(dǎo)線如圖所示位置放置,電流從B流向A
C.直導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流流向紙內(nèi)
D.直導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流流向紙外
解析:負(fù)電荷向下偏轉(zhuǎn),由左手定則可判斷導(dǎo)線AB上方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,由安培定則知導(dǎo)線應(yīng)按圖示位置放置且導(dǎo)線中的電流方向從B流向A,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
答案:B
6.某空間存在著如圖6-2-10所示的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于光滑的絕緣水平地面上.物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng).在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下關(guān)于A、B受力情況的說(shuō)法中正確的是 ( )
A.A對(duì)B的壓力變小
B.B、A間的摩擦力保持不變
C.A對(duì)B的摩擦力變大
D.B對(duì)地面的壓力保持不變
答案:B
7.一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 g的小滑塊,帶有q=5×10-4 C的電荷量,放置在傾角α=30°的光滑絕緣斜面上,斜面置于B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,小滑塊由靜止開(kāi)始沿斜面滑下,斜面足夠長(zhǎng),小滑塊滑至某一位置時(shí),要離開(kāi)斜面.求:
(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開(kāi)斜面的瞬時(shí)速度為多大?
(3)該斜面的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)?(g取10 m/s2)
解析:小物體沿斜面加速下滑時(shí),隨著速度的增加,洛倫茲力逐漸增大,為了使小物體離開(kāi)斜面,洛倫茲力的方向必須垂直于斜面向上,可見(jiàn),小物體帶負(fù)電;小物體離開(kāi)斜面時(shí)滿足qvB=mgcos θ,解得v==3.5 m/s.由于只有重力做功,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即mgLsin θ=mv2.則小物體在斜面上滑行的長(zhǎng)度L==1.2 m.
答案:(1)負(fù)電荷 (2)3.5 m/s (3)1.2 m
8.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球停在絕緣平面上,并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖6-2-12所示,為了使小球飄離平面,勻強(qiáng)磁場(chǎng)在紙面內(nèi)移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少?方向如何?
解析:當(dāng)磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于小球向右運(yùn)動(dòng),帶正電的小球所受的洛倫茲力方向向上,當(dāng)其與重力平衡時(shí),小球即將飄離平面.設(shè)此時(shí)速度為v,則由力的平衡有:qvB=mg,則v=,磁場(chǎng)應(yīng)水平向左平移.
答案: 水平向左