高中物理判断洛伦兹力的方向综合题

已知电流磁场的磁感应线方向或N、S极方向，请在图3-1-8上标出电流方向。

如图9所示，有一磁感应强度B=9.1×10^－4T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间的距离l=0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过C点时的速度v的方向和磁场方向垂直，且与CD间的夹角α=30°，问：

（1）电子在C点时所受的洛仑兹力的方向如何?
（2）若此电子在运动中后来又经过了D点，则它的速度v应是多大?
（3）电子从C点到D点所用的时间是多少（电子的质量m=9.1×10^－31kg，电子的电量e=1.6×10^－19C）？

根据科普资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的”容器”可装，而是借助磁场能约束带电粒子运动这一理论，从而使高速运动的带电粒子束缚在某一磁场区域内，那么，该磁场就成了某种意义上的容器了。
(1)实践表明，如果氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动，速度大小V与它在磁场中运动的轨道半径R有关，根据我们已学过的知识，试推导出V与R的关系式。(已知氦核的荷质比为q/m，磁场的磁感强度为B，氦核重力不计)
(2)对于上面的”容器”，我们现按下面的简化条件来讨论：如图所示是一个截面为内径R₁，外径R₂的环状区域，区域内有垂直于截面的匀强磁场，已知氦核的荷质比为q/m，磁场的磁感强度为B，若氦核平行于截面从A点以相同速率沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界，求氦核的最大速度。

如图3-22所示，一根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ=37⁰的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？

如图所示，在一个倾角为θ的斜面上，有一个质量为m、电量为q的带电物体，空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，磁感强度大小为B，带电物体与斜面间的动摩擦因数为μ，它在斜面上沿什么方向、以多大的速度运动，可以保持匀速直线的状态不变？

在一个水平放置的、半径为r的圆形管道内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向如图所示．管道轴线左端为Ｏ点，右端为Ｏ’点，OO’＝l．一个质量为m、带电量为＋q的质点沿管道轴线从左边射入，经过Ｏ点时速度大小为v_０，方向指向Ｏ’点．要使质点在运动过程中能经过Ｏ’点，讨论速度v_０的可能取值．

如图，质量为m、电量为q的正离子，由静止开始经电压U加速后，从a孔沿半径ao=R的方向射入一绝缘圆柱筒内，筒内有垂直筒的截面指向纸里的匀强磁场．要使正离子与筒壁碰撞最少的次数后重新从a孔射出，则筒内匀强磁场的磁感强度B为多少？

 

在真空中半径为r=3x10^-2m处有一匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，方向如图，一个带正电的粒子以速度v₀=1.2x10⁶m/s的初速度从磁场的边界上的直径ab一端a点射入磁场，已知粒子的比荷q/m=10⁸c/kg，不计粒子重力，求粒子在磁场中运动的最长时间为多少？

（1）求离子在磁场中运动的轨道半径
（2）若离子在磁场中运动的轨道半径为时，求与轴成30°角射出的离子从P点到达R点的时间
（3）试推出在的区域中磁场的边界点坐标与之间满足的关系式

（1）产生霍尔电压的非静电力是由什么力提供？比较A、A＇两侧面电势的高低；
（2）推导霍尔电压的表达式，并写出霍尔系数k的表达式．

（1）为使粒子始终在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增。求粒子从t=0时刻起绕行第n圈时的磁感应强度；
（2）求粒子从t=0时刻起绕行n圈回到P板所需的总时间。

⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。

中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v1，第二次着陆时速度为v2。求月球的质量。（万有引力常量为G）
24、．在真空中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v₀进入外围磁场，已知带电粒子质量m=2×10^－10kg，带电量q= +5×10^－6C，不计重力，磁感应强度B=1T，粒子运动速度v₀=5×10³m/s，图形区域半径r=0.2m，求粒子第一次回到P点所需时间。

如图所示，、为一对固定的平行金属导轨，其电阻忽略不计。导轨左端连接一定值电阻，右端通过导线连接着一对固定的平行金属板，金属板板长和板间距离均为，且金属板间距离恰好是两导轨间距离的倍。导轨和金属板间存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小未知的匀强磁场。金属板左端正中间处有一电子源，不断地沿水平向右方向发射速率恒为的电子，电子恰好沿下极板右端飞出。为保证电子沿水平方向运动，可在导轨上加一轻质金属杆，其阻值为，使其在金属导轨上无摩擦的左右滑动。已知电子的质量为，电量为，不考虑电子的重力及电子间的的相互作用。
（1）为使电子沿水平方向运动，请定性描述金属杆的运动情况；
（2）使金属杆ab保持上述的速度运动，则作用在杆上的拉力做功的功率为多大？