磁场对运动电荷的作用
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1.(2019·杭州模拟)一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹为 ( )
A.圆弧a B.直线b
C.圆弧c D.a、b、c都有可能
【解析】选A。带正电的电荷在向里的磁场中向上运动,根据左手定则可知,粒子受到的洛伦兹力的方向向左,所以粒子的可能的运动轨迹为a,所以A正确,B、C、D错误。
2.质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是 ( )
A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等
B.若m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等
C.若q1≠q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等
D.若m1≠m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等
【解析】选A。带电粒子动量大小相等,即m1v1=m2v2,根据带电粒子在磁场中运动的半径r=
,若q1=q2,则r1=r2,选项A正确;若m1=m2,当q1≠q2时,它们的半径不相等,选项B错误;由周期公式T=
可知,若q1≠q2,当两质量不相等时,周期可能会相等,选项C错误;若m1≠m2,当两电荷量不相等时,周期可能会相等,选项D错误。
3.真空中有两根长直金属导线平行放置,其中只有一根导线中通有恒定电流。在两导线所确定的平面内,一电子从P点开始运动的轨迹的一部分如图中曲线PQ所示,则一定是 ( )
A.ab导线中通有从a到b方向的电流
B.ab导线中通有从b到a方向的电流
C.cd导线中通有从c到d方向的电流
D.cd导线中通有从d到c方向的电流
【解析】选C。根据电子运动的轨迹知在两导线之间的磁场方向垂直于两导线所在的平面,且由电子运动的方向可知,ab中通有由b到a的电流或cd中通有从c到d的电流,又从电子运动轨迹在向cd边靠近时半径变小,由r=知距离cd边越近,磁感应强度B越强,可见cd中一定有电流,只有C正确。
4.如图所示,a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是 ( )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
