1.长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面说法正确的是 ( )
A.金属块上下表面电势相等
B.金属块上表面电势高于下表面电势
C.金属块上表面电势低于下表面电势
D.无法比较两表面的电势高低
【解析】选C。由左手定则知自由电子所受洛伦兹力方向向上,即自由电子向上偏,所以上表面电势比下表面低。
2.如图所示,某空间匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直于纸面向里,一金属棒AB从高h处自由下落,则( )
A.A端先着地 B.B端先着地
C.两端同时着地 D.以上说法均不正确
【解析】选B。AB棒中自由电子随棒一起下落,获得向下的速度,并受到向左的洛伦兹力,故自由电子往左端集中,因此A端带负电,B端带正电。A端受到向上的静电力,B端受到向下的静电力,B端先着地。
3.初速度为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
【解析】选A。由安培定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直于纸面向里,再根据左手定则判定电子所受洛伦兹力向右,所以电子向右偏转,由于洛伦兹力不做功,电子动能不变,即速率不变。
4.如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )
A.,正电荷 B.,正电荷
C.,负电荷 D.,负电荷
【解析】选C。由题可知粒子向右侧偏转,洛伦兹力指向运动方向的右侧,由左手定则可判定粒子带负电,作出粒子运动轨迹示意图如图所示。根据几何关系有r+rsin30°=a,再结合半径表达式r=可得=,C正确。