如圖是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)型小槽,槽內(nèi)光滑,槽寬度和深度處處相同,現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中,讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速υ0,與此同時(shí),有一變化的磁場垂直穿過玻璃環(huán)形小槽外徑所對應(yīng)的圓面積。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比。其方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動過程中電荷量不變,那么(  )
A.小球受到的向心力大小不變
B.小球受到的向心力大小不斷增加
C.磁場力對小球做了功
D.小球受到的磁場力大小與時(shí)間成正比
B

試題分析:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論?芍鸥袘(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí),將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場;根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場的方向與小球初速度方向相同;因小球帶正電,故電場力對小球做正功,其速率隨時(shí)間增大,向心力的大小隨之增大,選項(xiàng)A錯誤,B正確。
帶電小球所受的洛倫茲力F=qBυ,因?yàn)榍蛩佴噪S時(shí)間逐漸增大,且B∝t。故選項(xiàng)D錯誤。
因洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。故選項(xiàng)C錯誤。
點(diǎn)評:本題考查了變化磁場產(chǎn)生電場,并在電場力作用下提供做圓周運(yùn)動的向心力的知識。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場方向的平面)做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動,重力加速度為g.
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向
(2)若某時(shí)刻微粒在場中運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí),速度與水平方向的夾角為60°,且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動的半徑.求該微粒運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離.
(3)當(dāng)帶電微粒運(yùn)動至最高點(diǎn)時(shí),將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >
1
2
(不計(jì)電場變化對原磁場的影響),且?guī)щ娢⒘D苈渲恋孛,求帶電微粒落至地面時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個(gè)“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中,并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間,則下列說法正確的是

A.在Ek—t圖中應(yīng)有(t2-t1)>(t3-t2)>(t4-t3)>……(tn-tn-1
B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大“D”形盒的半徑
D.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下,粒子的加速次數(shù)越多,粒子的最大動能一定越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如下圖所示,這臺加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙.下列說法正確的是
A.離子從D形盒之間空隙的電場中獲得能量
B.回旋加速器只能用來加速正離子
C.離子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期是加速交變電壓周期的一半
D.離子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期與加速交變電壓周期相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于回旋加速器,下述說法中不正確是
A.電場的作用是使帶電粒子加速,動能增大
B.電場和磁場交替使帶電粒子加速
C.磁場的作用是使帶電粒子在磁場中回旋,獲得多次被加速的機(jī)會
D.D形盒的半徑越大,射出的帶電粒子獲得的能量越多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,電壓為U1;b為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,今有一質(zhì)量為m,電量為+e的電子(不計(jì)重力),經(jīng)加速后,該粒子恰能通過速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動.

求:(1)粒子的速度v;
(2)速度選擇器的電壓U2;
(3)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,用回旋加速器來加速帶電粒子,以下說法正確的是
A.圖中加速器出口射出的是帶正電粒子
B.D形盒的狹縫間所加的電壓必是交變電壓
C.強(qiáng)磁場對帶電粒子做功,使其動能增大
D.粒子在加速器中的半徑越大,周期越長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備,它的構(gòu)造原理如圖示.離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可視為零),經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn).設(shè)P到S1的距離為x,則
A.若離子束是同位素,則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越小
B.若離子束是同位素,則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越大
C.只要x相同,對應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同
D.x相同,對應(yīng)的離子的比荷可能不相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

回旋加速器的D形盒半徑為R=60cm,兩盒間距1cm,用它加速質(zhì)子時(shí)可使每個(gè)質(zhì)子獲得4MeV的能量,加速電壓為.求:
 。1)該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
  (2)質(zhì)子在D型盒中運(yùn)動的時(shí)間t;
(3)整個(gè)加速過程中,質(zhì)子在電場中運(yùn)動的總時(shí)間

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