20xx教科版高中物理選修3-135洛倫茲力的方向同步精練-資料下載頁
2024-11-28 18:20本頁面
【導讀】1．帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用．下列圖中粒子所受洛。倫茲力的方向正確的是(). 如圖3－5－5所示，帶負電荷的擺球在一勻強磁場中擺動．勻強磁場的方向垂直紙面向。里．擺球在A、B間擺動過程中，由A擺到最低點C時，擺線拉力大小為F1，擺球加速度。C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2. 解析由于洛倫茲力不做功，所以從B和A到達C點的速度大小相等．由a＝v. a1＝A運動到C時，以小球為研究對象，受力分析如圖甲所示，F(xiàn)1＋F洛－mg＝ma1.B．M的速率小于N的速率。C．洛倫茲力對M、N做正功。解析由粒子偏轉(zhuǎn)方向可判斷所受洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則可推知M帶負電，N. 帶正電；由R＝mvqB可知，因M和N質(zhì)量和電荷量都相等，則M的速率大于N的速率；洛。場，兩粒子運行時間均為半個周期，為t＝πmqB.b一起無相對滑動地向左加速運動，在加速運動階段(). 運動，因此速度逐漸增大，洛倫茲力增大，則地面給b的滑動摩擦力增大，因此整體加速度
【正文】 粗糙直棒上的帶正電小球 ， 其質(zhì)量為 m， 帶電荷量為 q， 小球可在棒上滑動 ， 現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和勻強電場中 ， 設(shè)小球的電荷量不變 ， 小球由靜止下滑的過程中 ( ) A． 小球加速度一直增加 B． 小球速度一直增加 ， 直到最后勻速 C． 棒對小球的彈力一直減小 D． 小球所受洛倫茲力一直增大 ， 直到最后不變 答案 BD 解 析 小球由靜止開始下滑 ， 受到向左的洛倫茲力不斷增加 ． 在開始階段 ， 洛倫茲力小 于向右的靜電力 ， 棒對小球有向左的彈力 ， 隨著洛倫茲力的增加 ， 棒對小球的彈力減小 ， 小球受到的摩擦力減小 ， 所以在豎直方向的重力和摩擦力作用下加速運動的加速度增加 ． 當洛倫茲力等于靜電力時 ， 棒對小球沒有彈力 ， 摩擦力隨之消失 ， 小球受到的合力最大 ，加速度最大 ． 隨著速度繼續(xù)增加 ， 洛倫茲力大于靜電力 ， 棒對小球又產(chǎn)生向右的彈力 ， 隨著速度增加 ，洛倫茲力增加 ， 棒對小球的彈力增加 ， 小球受到的摩 擦力增加 ， 于是小球在豎直方向受到的合力減小 ， 加速度減小 ， 小球做加 速度減小的加速運動 ， 當加速度減小為零時 ， 小球的速度不再增加 ， 以此時的速度做勻速運動 ． 綜上所述 ， 選項 B、 D 正確 ． 13. 圖 3－ 5－ 16 如圖 3－ 5－ 16所示 ， 質(zhì)量為 m＝ 1 kg、電荷量為 q＝ 5 10－ 2 C的帶正電的小滑塊 ， 從半徑為 R＝ m 的光滑絕緣 14圓弧軌道 上由 靜止自 A端滑下 ． 整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中 ． 已知 E＝ 100 V/m， 方向水平向右； B＝ 1 T， 方向垂直紙面向里 ． 求：(1)滑塊到達 C點時的速度； (2)在 C點時滑塊所受洛倫茲力 ． (g＝ 10 m/s2) 答案 (1)2 m/s， 方向水平向左 (2) N， 方向豎直向下 解析 以滑塊為研究對象 ， 自軌道上 A點滑到 C點的過程中 ， 受重力 mg， 方向豎直向下；靜電力 qE， 方向水平向右；洛倫茲力 F 洛 ＝ qvB， 方向始終垂直于速度方向 ． (1)滑塊從 A到 C過程中洛倫茲力不做功 ， 由動能定理得 mgR－ qER＝ 12mv2C 得 vC＝ 2（ mg－ qE） Rm ＝ 2 m/ ． (2)根據(jù)洛倫茲力公式得： F＝ qvCB＝ 5 10－ 2 2 1 N＝ N， 方向豎直向下 ．
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