高中物理判断洛伦兹力的方向试题

在第三次工业革命的今天，新材料的发现和运用尤为重要。我国某科研机构发现一种新型的半导体材料，目前已经知道这种半导体材料的载流子（参与导电的“带电粒子”）的电荷量的值是e（电子电量的绝对值），但不知道它的电性和载流子的数密度n（单位体积中载流子的数量）。为了测定这种材料中的载流子是带正电还是带负电，以及载流子的数密度，科学家把这种材料先加工成一块偏平的六面体样品，这块样品的长、宽和厚度分别为a、b、d（如图中所示）。现将这块样品接入电路中，且把靠外的偏平面标记为M，靠里的偏平面标记为N，然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通电键S，调节可变电阻R．使电路中产生合适的电流。然后用电压表判定M、N两个面的电势高低并测定M、N间的电压（也叫霍耳电压），从而得到这种半导体材料载流子的电性和数密度。

（1）当M的电势比N的电势低时，材料中的载流子带   电（填“正”或“负”）；
（2）为了测定载流子的数密度n，除题目中已给出的数据外，还需要测定的物理量有（写出物理量的含义并设定相应的符号）                       ；
（3）根据题设条件和你测定的物理量，写出载流子的数密度的表达式n=          。

如图所示，在x≥0的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。假设一束初速度为零的质量为m、带电荷量为q的正离子，经过加速电场加速后从O点沿x轴正方向进入匀强磁场区域。有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中，截面如图，M、N分别为金属板截面的上、下端点，M点的坐标为（d，2d），N点的坐标为（d，d）。正离子的重力不计。

（1）加速电场的电压在什么范围内，进入磁场的离子才能全部打在金属板上？
（2）求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值。（sin37°=0.6， cos37°=0.8）

如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段   （   ）

A．a、b一起运动的加速度不变

B．a、b一起运动的加速度增大

C．a、b物块间的摩擦力减小

D．a、b物块间的摩擦力增大

初速为v₀的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示，则(　　)

A．电子将向右偏转，速率不变

B．电子将向左偏转，速率改变

C．电子将向左偏转，速率不变

D．电子将向右偏转，速率改变

一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束，则不正确的是 (    )

A．1带正电	B．1带负电
C．2不带电	D．3带负电

洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度、洛伦兹力及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能正确的是（     ）

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为、长为的直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为。
（a）求导线中的电流；

（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度，导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为，推导。

（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为，单位体积内粒子数量为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力与、和的关系。

（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

如图所示，两平行金属板间距为，电势差为，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为的匀强磁场。带电量为、质量为的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强的大小；
（2）粒子从电场射出时速度的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。

图中、、、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

带正电粒子所受的洛伦兹力方向与磁场方向、粒子运动方向的关系，下列图示正确的是

电子以初速V₀垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则

A．磁场对电子的作用力始终不变

B．磁场对电子的作用力始终不做功

C．电子的动量始终不变

D．电子的动能始终不变

在学校操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的

A．偏东

B．偏西

C．偏南

D．偏北

如图所示是磁场B、负电荷速度v和磁场对运动电荷作用力F三者方向的相互关系图，其中不正确的是（图中B、F和v方向两两垂直）（   ）

下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是

A．磁场对通电导线作用力的方向就是该处的磁场方向

B．通电导线所处位置的磁感应强度等于导线所受的安培力与导线中的电流强度和导线长度乘积的比值

C．运动电荷只受洛伦兹力作用时，必做匀速圆周运动

D．运动电荷只受洛伦兹力作用时，其动能不变

如图所示，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线．要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是

A．加一沿y轴负方向的磁场

B．加一沿z轴正方向的磁场

C．加一沿y轴正方向的电场

D．加一沿z轴负方向的电场