洛倫茲力(例題)

試題來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇鹽城阜寧縣東溝中學(xué)高一下學(xué)期一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的一段徑跡如右圖所示，徑跡上每一小段都可近似看成圓弧，由于帶電粒子使沿途空氣電離，粒子的能量逐漸減?。◣щ娏坎蛔儯?，則由圖中情況可知下列說(shuō)法正確的是：A.粒子從a到b,帶負(fù)電B.粒子從b到a,帶負(fù)電C.粒子從a到b,帶正電D.粒子從b到a,帶正電答案：D答案解析：試題分析：帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于動(dòng)能漸漸減小，所以軌道半徑也會(huì)變小，故粒子是從b到a運(yùn)動(dòng)，再由圖可知洛倫茲力偏向內(nèi)側(cè)，則粒子帶正電.故ABC錯(cuò)誤；D正確故選：D考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).點(diǎn)評(píng)：帶電粒子僅在洛倫茲力下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)還受阻力，則導(dǎo)致半徑變小，所以做螺旋形軌跡運(yùn)動(dòng).試題來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省江都市嘶馬中學(xué)高二下學(xué)期期末考試物理試卷（帶解析）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落，進(jìn)入一個(gè)互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r為

答案:AC答案:AC答案解析：試題分析：帶電液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，由點(diǎn)=2妙，得液滴進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的速度：：二帶電液滴在電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得:故得帶電液滴在電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得:故得mvJ2gh=—=洛倫茲力提供向心力，貝I」：②解得：；AC正確，BD錯(cuò)誤故選AC考點(diǎn)：帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).點(diǎn)評(píng)：知道帶點(diǎn)液滴在電磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，重力與電場(chǎng)力的合力為零是正確解題的關(guān)鍵試題來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省江都市大橋中學(xué)高一下學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析)圖為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的P處為離子的入射口，在Y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v的速率從P處射入磁場(chǎng)，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的M處被觀測(cè)到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)其重力。>1XXXXXXXKjL=x昇貳◎一丄二孑疔￡求上述粒子的比荷啊;如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；為了在M處觀測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。(2)(2)€二岳胡BL(2)E=B卩方向豎直向上(3)S=2r2=L答案：⑴設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r。依題意M、P連線即為該粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，由幾何關(guān)系得答案：⑴由洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可得聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得③③XXX\X入射口\X入射口設(shè)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E。當(dāng)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，速度沿y軸正方向，依題意在此時(shí)加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力與此時(shí)洛倫茲力平衡，則有qE=qvB代入得，二⑤所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸正方向。⑨⑨矩形如圖中……W（虛線）考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，這類(lèi)題目一般需要將粒子的軌跡畫(huà)出找出正確的等式關(guān)系求解試題來(lái)源2013屆天津市高三第三次六校聯(lián)考物理試卷(帶解析)如圖所示，在工二坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)o處有一點(diǎn)狀的放射源，它向工二平面內(nèi)的工軸上方各個(gè)方向發(fā)射匸粒子，：粒子的速度大小均為-，在-「V的區(qū)域內(nèi)分E_3號(hào)布有指向「軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中「與二分別為匸粒子的電量和質(zhì)量；在■■■＜：＜：-■■■的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于'三平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),二一：為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界.“為一塊很大的平面感光板垂直于上二平面且平行于二軸，放置于「二二處，如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無(wú)粒子打到二板上.(不考慮匸粒子的重力及粒子間的相互作用)，求：：粒子通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界二二時(shí)的速度大小及距y軸的最大距離；磁感應(yīng)強(qiáng)度三的大??；將=板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上？此時(shí)ab板上被匸粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.x=—B=~~^L=lx+r=^-d+-d答案：(1)3(2)曲(3)33答案解析:試題分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理:2解得：-答案解析:試題分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理:2解得：-；（3分）Eqd=———mv^（2分）可得：：=二：（1分）初速度方向與二軸平行的粒子通過(guò)邊界:：:時(shí)距「軸最遠(yuǎn)，由類(lèi)平拋知識(shí):Eq=ma（2）根據(jù)上題結(jié)果可知：，對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向夾角:（1分）易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡必與ab板相切，可得其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：（2分）又根據(jù)洛倫茲力提供向心力：一-（2分）3mvQ可得:（1分）可得:3）由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切。（2分）由分析可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來(lái)的,（2由分析可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來(lái)的,（2分）則：二板至少向下移動(dòng)則：二板至少向下移動(dòng)3（1分）沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界由幾何