精英家教網(wǎng)質(zhì)量為m,電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成θ角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖的正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū),該微粒在電場力,磁場力和重力的共同作用下,恰好沿直線運(yùn)動到A,下列說法中正確的是( 。
A、該微粒一定勻速直線運(yùn)動
B、微粒從O到A的運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動
C、該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
mg
qv cosθ
D、該微粒可能帶正電也可能帶負(fù)電
分析:粒子從O沿直線運(yùn)動到A,必定做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)左手定則和平衡條件可判斷電性,并可求出B和E.
解答:解:A、根據(jù)題意可知,粒子受到的電場力、重力與洛倫茲力,因恰好沿直線運(yùn)動,且速度影響洛倫茲力,所以必處于平衡狀態(tài),才做直線運(yùn)動,所以A正確;
B、粒子如果做勻變速運(yùn)動,重力和電場力不變,而洛倫茲力變化,粒子不能沿直線運(yùn)動,與題意不符,故B錯誤.
C、由A分析可知,粒子帶負(fù)電,則有粒子受力如圖:
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由圖qE=qvBsinθ,所以E=Bvsinθ;
由平衡條件得:
qvBcosθ=mg,B=
mg
qvcosθ
,故C正確;
D、若粒子帶正電,電場力向左,洛倫茲力垂直于OA線斜向右下方,則電場力、洛倫茲力和重力不能平衡.則粒子帶負(fù)電,符合題意,故D錯誤;
故選:AC.
點(diǎn)評:本題是帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的問題,考查綜合分析和解決問題的能力,要抓住洛倫茲力與速度有關(guān)的特點(diǎn).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?寧夏)如圖所示,在第一象限有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向與y軸平行;在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場,磁場方向與紙面垂直.一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場,在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場.粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與y軸交于M點(diǎn).已知OP=l,OQ=2
3
l.不計(jì)重力.求:
(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離;
(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的正、負(fù)電荷,在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計(jì)),孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
(k>l).求:
(1)彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能;
(2)小球在與B板相碰之前,最多能與薄板Q碰撞多少次;
(3)設(shè)A板的電勢為零,當(dāng)k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力Ff=
qE
4
時,求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量.

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計(jì)算題

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的正、負(fù)電荷,在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場。A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計(jì)),孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處。一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能。小球從接觸Q開始,經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的(k>l)。求:
(1)彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能;
(2)小球在與B板相碰之前,最多能與薄板Q碰撞多少次;
(3)設(shè)A板的電勢為零,當(dāng)k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力時,求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量。

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科目:高中物理 來源:2011年浙江省杭州市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的正、負(fù)電荷,在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計(jì)),孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的(k>l).求:
(1)彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能;
(2)小球在與B板相碰之前,最多能與薄板Q碰撞多少次;
(3)設(shè)A板的電勢為零,當(dāng)k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力時,求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量.

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科目:高中物理 來源:2011年全國普通高校招生統(tǒng)一考試物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的正、負(fù)電荷,在兩板間形電場強(qiáng)度大小為E勻強(qiáng)電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計(jì)),孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的(k>l).求:
(1)彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能;
(2)小球在與B板相碰之前,最多能與薄板Q碰撞多少次;
(3)設(shè)A板的電勢為零,當(dāng)k=2,且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力時,求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量.

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