如圖49所示,一帶電粒子以水平速度v0 (v0 < E/B)先后進入方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域,已知電場方向豎直向下,兩個區(qū)域的寬度相同且緊鄰在一起,在帶電粒子穿過電場和磁場的過程中,(其所受重力忽略不計),電場和磁場對粒子所做的功為W1;若把電場和磁場正交重疊,如圖50所示,粒子仍以初速度v0穿過重疊場區(qū),在帶電粒子穿過電場和磁場的過程中,電場和磁場對粒子所做的總功為W2,比較W1和W2,則( )
 
A.一定是W1> W2    B.一定是W1=W2
C.一定是W1<W2   D.可能是W1 < W2,也可能是W1 > W2
A
磁場對粒子的洛倫茲力不做功,只有電場力對粒子做功,根據(jù)電場力做功公式W=qEd,d是電場方向上兩點間的距離.粒子在正交的電磁場中運動時,由題v0,不計重力,qBv0<qE,而在電場中只受電場力qE,分析粒子在兩種情況下沿電場方向的距離大小,判斷做功大。
解:在圖中,由于v0,電場力qE大于洛倫茲力qBv0,根據(jù)左手定則判斷可知:洛倫茲力有與電場力方向相反的分力;而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場力qE,則在甲圖的情況下,粒子沿電場方向的位移較大,電場力做功較多.
點評:本題考查了分析物體受力情況的能力和對電場力做功的理解能力.正確解答本題要抓住洛倫茲力的特點:洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直,總不做功.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示是等離子發(fā)電機示意圖.磁感應強度B為O.5T,兩極間距離為20cm,要使輸出電壓為220V.則等離子體的速度為______,a是電源的______極.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示ABCD為邊長為L的單匝正方形金屬線框處在垂直于線框平面的勻強磁場中,磁場的磁感強度隨時間變化的規(guī)律如圖甲所示,E、F為平行正對的兩金屬板,板長和板間距均為L,兩金屬板通過導線分別與金屬線框的端點相連,P為一粒子源,能夠發(fā)射速度為v0比荷為的正離子, 離子從兩板間飛出后進入如圖所示的勻強磁場區(qū)域,MN為磁場的左邊界,磁場的磁感強度為B0,已知t=0時刻和t=兩時刻恰好有兩個離子從P中以初速度v0沿EF的中央軸線射入兩板間,不計離子受到的重力。
(1)試判斷兩離子能否從兩板間穿出進入MN右側的磁場區(qū)域。
(2)求離子進入磁場時的速度與v0的夾角。
(3)如果兩粒子均能從磁場的左邊界MN飛離磁場,求兩離子在磁場中運動的時間之比。
(4)為了保證兩離子均再從磁場的左邊界MN飛離,求磁場區(qū)域的最小寬度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,長為L的導線AB放在相互平行的金屬導軌上,導軌寬度為d,通過的電流為I,垂直于紙面的勻強磁場的磁感應強度為B,則AB所受的磁場力的大小為(  )
A.BILB.BIdcosθC.BId/sinθD.BIdsinθ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于磁感線的說法不正確的是:(     )
A.磁感線可以用來表示磁場的強弱和磁場的方向
B.磁感線是閉合曲線
C.磁感線從條形磁鐵的N極出發(fā),終止于S極
D.磁通量表示穿過垂直于磁場中某個面的磁感線的條數(shù)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量m="0.1" g的小物塊,帶有5×10-4C的電荷,放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上,整個斜面置于B="0.5" T的勻強磁場中,磁場方向如圖所示.物塊由靜止開始下滑,滑到某一位置時,開始離開斜面(設斜面足夠長,g取10 m/s2)。

求:(1)物體帶何種電荷?
(2)物體離開斜面時的速度為多少?
(3)物體在斜面上滑行的最大距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電容器兩極板相距d,兩板間電壓為U,極板間的勻強磁場的磁感應強度為B1,一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器,沿直線穿過電容器后進入另一磁感應強度為B2勻強磁場,結果分別打在a、b兩點,兩點間距為△R。粒子所帶電量為q,且不計粒子所受重力。求:
(1)粒子進入B2磁場時的速度;
(2)打在a、b兩點的粒子的質(zhì)量之差△m是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在X>0,Y>0的空間中存在兩個以水平面MN為界,磁感應強度大小均為B,方向相反的勻強磁場。一根上端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細管,長為L,其底部有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子。在水平外力作用下,保持細管始終平行于Y軸,沿X方向以速度勻速向右運動,且,不計粒子的重力。求:
(1)細管剛進入磁場時,粒子運動的加速度大小、方向;
(2)維持細管始終平行于Y軸向右勻速運動的過程中,水平外力所做的功;
(3)粒子第一次到達運動軌跡最高點的位置坐標。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-2-26所示,有一磁感應強度B=9.1×104 T的勻強磁場,CD為垂直于磁場的同一平面內(nèi)的兩點,它們之間的距離l="0.05" m.今有一電子在此磁場中運動,它經(jīng)過C點時的速度v的方向和磁場方向垂直,且與CD間的夾角α=30°.問:

圖11-2-26
(1)電子在C點時所受的洛倫茲力的方向及大小如何?
(2)若此電子在運動中后來又經(jīng)過了D點,則它的速度v應是多大?
(3)電子從C點到D點所用的時間是多少?
(電子的質(zhì)量m=9.1×1031 kg,電子的電荷量e=1.6×1019 C)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案