1.如圖所示,某空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知一離子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用下,從靜止開(kāi)始沿曲線acb運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零,c點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),則( 。
A.離子必帶負(fù)電
B.a、b兩點(diǎn)位于同一高度
C.離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直保持不變
D.離子到達(dá)b點(diǎn)后將沿原曲線返回a點(diǎn)

分析 帶電粒子由靜止釋放(不考慮重力),在電場(chǎng)力的作用下會(huì)沿電場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,帶電粒子會(huì)受到洛倫茲力,所以粒子會(huì)沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn),到達(dá)c點(diǎn)時(shí),洛倫茲力方向向上,此時(shí)粒子具有最大速度,在之后的運(yùn)動(dòng)中,粒子的電勢(shì)能會(huì)增加速度越來(lái)越小,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零.之后粒子會(huì)繼續(xù)向右重復(fù)由在由a經(jīng)c到b的運(yùn)動(dòng)形式.

解答 解:A、粒子開(kāi)始受到電場(chǎng)力作用開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受洛倫茲力作用,知電場(chǎng)力方向向下,則離子帶正電.故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)動(dòng)能定理知,洛倫茲力不做功,在A到B的過(guò)程中,動(dòng)能變化為零,則電場(chǎng)力做功為零,A、B兩點(diǎn)等電勢(shì),因?yàn)樵撾妶?chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以A、B兩點(diǎn)位移同一高度.故B正確.
C、根據(jù)機(jī)械能守恒定律的條件,離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,還有電場(chǎng)力做功,因此機(jī)械能會(huì)變化的.故C錯(cuò)誤.
D、只要將離子在b點(diǎn)的狀態(tài)與a點(diǎn)進(jìn)行比較,就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)(速度為零,電勢(shì)能相等)相同,如果右側(cè)仍有同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域,離子就將在b之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng),因此,離子是不可能沿原曲線返回a點(diǎn)的.如圖所示.故D錯(cuò)誤.

故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了帶電粒子在混合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過(guò)受力情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,要注意洛倫茲力永不做功,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:2017屆江蘇省高三上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:多選題

如圖所示,M、N為兩個(gè)固定的等量同種正電荷,在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放一個(gè)靜止的負(fù)電荷(重力不計(jì)),下列說(shuō)法中正確的是

A.從P到O,可能加速度越來(lái)越小,速度越來(lái)越大

B.從P到O,可能加速度先變大,再變小,速度越來(lái)越大

C.越過(guò)O點(diǎn)后,加速度一直變大,速度一直變小

D.越過(guò)O點(diǎn)后,加速度一直變小,速度一直變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示為“割繩子”游戲中的一幅截圖,游戲中割斷左側(cè)繩子糖果就會(huì)通過(guò)正下方第一顆星星….糖果一定能經(jīng)過(guò)星星處嗎?現(xiàn)將其中的物理問(wèn)題抽象出來(lái)進(jìn)行研究:三根不可伸長(zhǎng)的輕繩共同系住一顆質(zhì)量為m的糖果(可視為質(zhì)點(diǎn)),設(shè)從左到右三根輕繩的長(zhǎng)度分別為l1、l2和l3,其中最左側(cè)的繩子處于豎直且張緊的狀態(tài),另兩根繩均處于松弛狀態(tài),三根繩的上端分別固定在同一水平線上,且相鄰兩懸點(diǎn)間距離均為d,糖果正下方的第一顆星星與糖果距離為h.已知繩子由松弛到張緊時(shí)沿繩方向的速度分量即刻減為零,現(xiàn)將最左側(cè)的繩子割斷,以下選項(xiàng)正確的是( 。
A.只要滿足${l_2}≥\sqrt{{{({l_1}+h)}^2}+{d^2}}$,糖果就能經(jīng)過(guò)正下方第一顆星星處
B.只要滿足${l_3}≥\sqrt{{{({l_1}+h)}^2}+4{d^2}}$,糖果就能經(jīng)過(guò)正下方第一顆星星處
C.糖果可能以$\frac{{mg{l_2}^2}}{d^2}(\sqrt{{l_2}^2-{d^2}}-{l_1})$的初動(dòng)能開(kāi)始繞中間懸點(diǎn)做圓運(yùn)動(dòng)
D.糖果到達(dá)最低點(diǎn)的動(dòng)能可能等于$mg[{l_2}-\frac{{{{({l_2}^2-{d^2})}^{\frac{3}{2}}}}}{{{l_2}^2}}-\frac{{{l_1}{d^2}}}{{{l_2}^2}}]$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.甲?乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽,結(jié)果甲隊(duì)獲勝.有位同學(xué)解釋甲隊(duì)獲勝的原因是因?yàn)榧钻?duì)的拉力大于乙隊(duì)的拉力,請(qǐng)你分析一下,這位同學(xué)的解釋正確與否?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片、蘋(píng)果制作了水果電池,他們想通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材:
多用電表一個(gè);高阻值電阻箱R一個(gè);保護(hù)電阻R0一只;導(dǎo)線開(kāi)關(guān)若干;

(1)如圖甲,已知鋅比銅活潑,所以鋅片失電子作負(fù)極,銅片得電子作正極.為了估計(jì)此蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì),某同學(xué)直接使用多用電表直流電壓擋測(cè)量,則應(yīng)將紅表筆與銅片(填“銅”或“鋅”)連接.通過(guò)上網(wǎng)查看可知水果電池的內(nèi)阻與水果的種類、兩電極之間的距離及電極面積大小有關(guān),一般在幾百至幾千歐姆之間.為了估測(cè)此蘋(píng)果電池的內(nèi)阻,不能(填“能”或“不能”)使用多用電表的歐姆擋進(jìn)行初步測(cè)量.
(2)由于缺少電流表與電壓表,研究小組仍然使用多用表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某同學(xué)連接如乙圖的實(shí)驗(yàn)電路,將多用電表當(dāng)電流表使用(不計(jì)其內(nèi)阻).調(diào)節(jié)電阻箱R可測(cè)得多組多用電表讀數(shù)I,為了減少偶然誤差,該同學(xué)作$\frac{1}{I}$-R圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.如果圖象的斜率為k,截距為b,則由圖象可得該蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}{k}$,內(nèi)阻r=$\frac{k}-{R_0}$.(用k、b和R0表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖(等勢(shì)面豎直分布),已知每?jī)蓚(gè)相鄰等勢(shì)面相距4cm,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分別為(  )
A.E=100V/m,豎直向下B.E=100V/m,豎直向上
C.E=50V/m,水平向左D.E=50V/m,水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

13.如圖所示,臺(tái)階高度為h,重球半徑為R,且h=$\frac{R}{2}$.力F的方向垂直過(guò)O點(diǎn)的直徑,由力的圖示可知,力F的大小為70N,方向用角度表示是與水平方向之間的夾角是60°.

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10.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表,表頭是一個(gè)內(nèi)阻為Rg=500Ω,滿偏電流為1mA的毫安表,表盤(pán)刻度分為100個(gè)刻度.現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程,則所串聯(lián)的電阻R1是多少?,所串聯(lián)的電阻R2是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.一輛汽車的平直公路上行駛的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象可以判斷( 。
A.0-10s汽車做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2
B.汽車在15s時(shí)的速度為30m/s
C.汽車在20s-40s過(guò)程中在返回原出發(fā)點(diǎn)
D.汽車在20s-40s過(guò)程中做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為1.5m/s2

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