关于电荷在磁场中所受洛伦兹力的大小，下列说法正确的是（    ）

A.在磁场中，静止电荷一定不受洛伦兹力，运动电荷一定受洛伦兹力作用

B.在磁场中运动电荷不一定受到洛伦兹力作用

C.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零

D.根据f=qvB知两个电荷量相同的粒子，只要它们的速度大小相同，在同磁场中所受的洛伦兹力大小一定相同

回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面.粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R_m，其运动轨迹如图8-3-15所示.问：

图8-3-15

(1)粒子在盒内做何种运动?

(2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动?

(3)所加交变电压频率为多大?粒子运动角速度多大?

(4)粒子离开加速器时速度多大?

(5)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到上述能量所需时间.

两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v₀从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图8-3-13所示.已知板长l=10 cm，两板间距d=3.0 cm，两板间电势差U=150 V，v₀=2.0×10⁷ m/s.求：

图8-3-13

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少.（电子的比荷=1.76×10¹¹ C/kg，电子电荷量的大小e=1.60×10^-19 C）

在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里，一带电粒子从a点由静止开始沿曲线abc运动到c点时，速度又变为零，b点是运动中能够到达的最高点，如图8-3-11所示.若不计重力，下列说法中正确的是（    ）

图8-3-11

A.粒子肯定带负电，磁场方向垂直于纸面向里

B. a、c点处在同一条水平线上

C.粒子通过b点时速率最大

D.粒子达到c点后将沿原路径返回到a点

如图8-3-7所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B₁与B₂的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B₁＞B₂.一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B₁与B₂的比值应满足什么条件？

图8-3-7

一长螺线管通有交流电，把一个带电粒子沿管轴射入管中，粒子将在管中（    ）

A.做圆周运动                               B.沿轴线来回运动

C.做匀速直线运动                         D.做匀加速直线运动

关于洛伦兹力方向的判定，以下说法正确的是（    ）

A.用左手定则判定洛伦兹力方向时，“四指指向”与电荷定向运动方向相同

B.用左手定则判定洛伦兹力方向时，“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同

C.正电荷在磁场中洛伦兹力的方向即是该处磁场方向

D.若将在磁场中的运动电荷+q换为-q且速度方向反向，则洛伦兹力方向不变

把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图8-2-38所示的电路.当电键S接通后，将看到的现象是什么？

图8-2-38

U形金属导轨abcd原静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感应强度B=0.8 T，导轨质量M=2 kg，其中bc段长0.5 m、电阻r=0.4 Ω，其余部分电阻不计；金属棒PQ质量m=0.6 kg、电阻R=0.2 Ω、与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F=2 N的水平拉力，如图8-2-37所示.求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度.（设导轨足够长，g取10 m/s²）

图8-2-37

 

电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转化为机械能，使炮弹发射出去的，如图8-2-36所示.把两根长为S、互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，当有大的电流I₁通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得v₁速度时加速度为a，当有大的电流I₂通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v₂脱离金属架并离开轨道.则垂直于轨道平面的磁感应强度为____________.（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比）

图8-2-36