?题组1 洛伦兹力的特点与应用
1.带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图1所示，所受的重力和 洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间 内，带电质点将
( )
图1
A．可能做直线运动 B．可能做匀减速运动 C．一定做曲线运动 D．可能做匀速圆周运动
2．一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一
个水平向里的匀强磁场，如图2所示，小球飞离桌面后落到地板上， 设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1.撤去磁场，其余的 条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则 下列论述正确的是 A．x1>x2
( )
图2
B．t1>t2
D．v1和v2方向相同
C．v1和v2大小相等
3.用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q的小球，让它处于如 图3所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静 止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向的夹角为α，并被拉紧，则 磁场的运动速度和方向可能是 mg
A．v＝，水平向左
Bq
( )
图3
mgtan α
B．v＝，竖直向下
Bqmgtan α
C．v＝，竖直向上
Bqmg
D．v＝，水平向右
Bq
?题组2 带电粒子在有界磁场中的运动
4．如图4所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子 以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感 应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速 度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下 列物理量中的 A．带电粒子的比荷
B．带电粒子在磁场中运动的周期 C．带电粒子的初速度
( )
图4
D．带电粒子在磁场中运动的半径
5.如图5所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R＝10 cm的圆柱形桶内有B＝104 T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面
－
直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔．粒子束以不同角度入射，最后q
有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为＝2×1011 C/kg的正
m粒子，粒子束中速度分布连续．当角θ＝45°时，出射粒子速度v的大小是 A.2×106 m/s
B．22×106 m/s
D．42×106 m/s
C．22×108 m/s
6．一带电粒子质量为m，电荷量为－e，它以某一速度沿直径方向射入圆筒形磁场区域(半
径为r)，速度方向和磁场方向垂直，磁感应强度为B，设粒子和圆筒壁的碰撞没有能量和电荷量损失，可看作完全弹性碰撞．试问，要使粒子从原入口处返回，粒子在磁场中运动的最短时间是多少？如果粒子在磁场中运动的时间最短，此时，粒子射入时的速度为多大？
?题组3 带电粒子在磁场中运动的临界问题
7．在真空中，半径r＝3×102 m的圆形区域内有匀强磁场，方向如
－
图6所示，磁感应强度B＝0.2 T，一个带正电的粒子以初速度v0 ＝1×106 m/s从磁场边界上直径ab的一端a点射入磁场，已知该 q
粒子的比荷＝1×108 C/kg，不计粒子重力．
m(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角．
图6
8.如图7所示，O点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电 荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在 xOy平面内．在直线x＝a与x＝2a之间存在垂直于xOy平面向外 的磁感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向成60°角发射的粒 子恰好垂直于磁场右边界射出．不计粒子的重力和粒子间的相互 作用力．关于这些粒子的运动，下列说法正确的是 2aBqA．粒子的速度大小为
maBq
B．粒子的速度大小为
m
C．与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D．与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 ?题组4 带电粒子在交变磁场中的运动
9．如图8甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E； y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知．磁 场方向垂直纸面向里为正．t＝0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子， 质量为m，电荷量为q(粒子重力不计)，粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中 运动的时间相等．求：
( ) 图7
图8
(1)P点到O点的距离；
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移；
(3)粒子能否再次经过O点，若不能，说明理由．若能，求粒子再次经过O点的时刻．
单元小结练 磁场对电流或运动电荷的作用
(限时：45分钟)
1．关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是
( )
A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦
兹力
B．电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功 C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线或磁感线上 D．只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用 2.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通 电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图1所示，A、B、C、D 是以直导线为圆心的同一圆周上等分的四点，A、C连线方向水平， 在这四点中
A．B、D两点的磁感应强度大小相等 B．A、B两点的磁感应强度大小相等 C．C点的磁感应强度的值最大 D．B点的磁感应强度的值最大
3．.如图8所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时 A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动
C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动
4.如图3所示，在x>0、y>0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面 向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初 速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则
( )
图3
