第3节 洛伦兹力的应用
1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )
A.速率越大,周期越大
B.速率越小,周期越大
C.速度方向与磁场方向平行
D.速度方向与磁场方向垂直
D [由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=可知T与v无关,故A、B均错;当v与B平行时,粒子不受洛伦兹力作用,故粒子不可能做圆周运动,只有v⊥B时,粒子才受到与v和B都垂直的洛伦兹力,故C错,D对.]
2.(多选)关于回旋加速器中带电粒子所获得的能量,下列结论中正确的是( )
A.与加速器的半径有关,半径越大,能量越大
B.与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越大
C.与加速器的电场有关,电场越强,能量越大
D.与带电粒子的质量和电荷量均有关,质量和电荷量越大,能量越大
AB [回旋加速器中的带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,满足qvB=,则v=,故带电粒子所获得的能量E=mv2=.由此式可知,R越大,能量越大,选项A正确;B越大,能量越大,选项B正确;E与加速器的电场无关,选项C错误;质量m变大时,E变小,选项D错误.]
3.如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场.若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( )
A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点
C.a点 D.在a、m之间某点
C [由公式r=知,磁感应强度变为原来的2倍,运动半径变为原来的一半