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關(guān)于電荷在磁場中所受洛倫茲力的大小，下列說法正確的是（    ）

A.在磁場中，靜止電荷一定不受洛倫茲力，運(yùn)動(dòng)電荷一定受洛倫茲力作用

B.在磁場中運(yùn)動(dòng)電荷不一定受到洛倫茲力作用

C.運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

D.根據(jù)f=qvB知兩個(gè)電荷量相同的粒子，只要它們的速度大小相同，在同磁場中所受的洛倫茲力大小一定相同

回旋加速器是用于加速帶電粒子流，使之獲得很大動(dòng)能的儀器，其核心部分是兩個(gè)D形金屬扁盒，兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接，以便在盒間狹縫中形成勻強(qiáng)電場，使粒子每穿過狹縫都得到加速；兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面.粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源射出的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R_m，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖8-3-15所示.問：

圖8-3-15

(1)粒子在盒內(nèi)做何種運(yùn)動(dòng)?

(2)粒子在兩盒間狹縫內(nèi)做何種運(yùn)動(dòng)?

(3)所加交變電壓頻率為多大?粒子運(yùn)動(dòng)角速度多大?

(4)粒子離開加速器時(shí)速度多大?

(5)設(shè)兩D形盒間電場的電勢差為U，盒間距離為d，求加速到上述能量所需時(shí)間.

兩塊金屬板a、b平行放置，板間存在與勻強(qiáng)電場正交的勻強(qiáng)磁場，假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v₀從兩極板中間，沿垂直于電場、磁場的方向射入場中，無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū)，如圖8-3-13所示.已知板長l=10 cm，兩板間距d=3.0 cm，兩板間電勢差U=150 V，v₀=2.0×10⁷ m/s.求：

圖8-3-13

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）若撤去磁場，求電子穿過電場時(shí)偏離入射方向的距離，以及電子通過場區(qū)后動(dòng)能增加多少.（電子的比荷=1.76×10¹¹ C/kg，電子電荷量的大小e=1.60×10^-19 C）

在豎直向下的勻強(qiáng)電場和水平方向的勻強(qiáng)磁場垂直相交的區(qū)域里，一帶電粒子從a點(diǎn)由靜止開始沿曲線abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，速度又變?yōu)榱悖琤點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)中能夠到達(dá)的最高點(diǎn)，如圖8-3-11所示.若不計(jì)重力，下列說法中正確的是（    ）

圖8-3-11

A.粒子肯定帶負(fù)電，磁場方向垂直于紙面向里

B. a、c點(diǎn)處在同一條水平線上

C.粒子通過b點(diǎn)時(shí)速率最大

D.粒子達(dá)到c點(diǎn)后將沿原路徑返回到a點(diǎn)

如圖8-3-7所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B₁與B₂的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且B₁＞B₂.一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后又經(jīng)過O點(diǎn)，B₁與B₂的比值應(yīng)滿足什么條件？

圖8-3-7

一長螺線管通有交流電，把一個(gè)帶電粒子沿管軸射入管中，粒子將在管中（    ）

A.做圓周運(yùn)動(dòng)                               B.沿軸線來回運(yùn)動(dòng)

C.做勻速直線運(yùn)動(dòng)                         D.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

關(guān)于洛倫茲力方向的判定，以下說法正確的是（    ）

A.用左手定則判定洛倫茲力方向時(shí)，“四指指向”與電荷定向運(yùn)動(dòng)方向相同

B.用左手定則判定洛倫茲力方向時(shí)，“四指指向”與電荷運(yùn)動(dòng)形成等效電流方向相同

C.正電荷在磁場中洛倫茲力的方向即是該處磁場方向

D.若將在磁場中的運(yùn)動(dòng)電荷+q換為-q且速度方向反向，則洛倫茲力方向不變

把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它組成如圖8-2-38所示的電路.當(dāng)電鍵S接通后，將看到的現(xiàn)象是什么？

圖8-2-38

U形金屬導(dǎo)軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場穿過導(dǎo)軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T，導(dǎo)軌質(zhì)量M=2 kg，其中bc段長0.5 m、電阻r=0.4 Ω，其余部分電阻不計(jì)；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6 kg、電阻R=0.2 Ω、與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮�為F=2 N的水平拉力，如圖8-2-37所示.求：導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度.（設(shè)導(dǎo)軌足夠長，g取10 m/s²）

圖8-2-37

 

電磁炮是利用磁場對(duì)電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使炮彈發(fā)射出去的，如圖8-2-36所示.把兩根長為S、互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為L、質(zhì)量為M的金屬架上，當(dāng)有大的電流I₁通過軌道和炮彈時(shí)，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得v₁速度時(shí)加速度為a，當(dāng)有大的電流I₂通過軌道和炮彈時(shí)，炮彈最終以最大速度v₂脫離金屬架并離開軌道.則垂直于軌道平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為____________.（設(shè)金屬架與炮彈在運(yùn)動(dòng)過程中所受的總阻力與速度平方成正比）

圖8-2-36