如圖所示,在充電的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子以速度v從左側(cè)射入,方向垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向,當(dāng)它從右側(cè)射出場(chǎng)區(qū)時(shí),動(dòng)能比射入時(shí)小,若要使帶電粒子從射入到射出動(dòng)能是增加的,可采取的措施有(不計(jì)重力)
A.可使電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)
B.可使磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)
C.可使粒子帶電性質(zhì)改變(如正變負(fù))
D.可使粒子射入時(shí)的動(dòng)能增大
A

試題分析:無(wú)論粒子帶何種電荷,由于電場(chǎng)力與洛倫茲力都是方向相反的,而動(dòng)能減少說(shuō)明電場(chǎng)力做了負(fù)功,即電場(chǎng)力小于洛倫茲力,粒子向洛倫茲力的方向偏轉(zhuǎn)了.所以要使動(dòng)能增大,必然減小磁場(chǎng)力或增大電場(chǎng)力.
增加電場(chǎng)強(qiáng)度即增大電場(chǎng)力,使粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn),這樣電場(chǎng)力做正功,所以動(dòng)能會(huì)增大.選項(xiàng)A正確.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度即增大了洛倫茲力,不符合上面的分析.選項(xiàng)B錯(cuò)誤.改變電性,兩力同時(shí)反向,磁場(chǎng)力仍大于電場(chǎng)力,所以粒子動(dòng)能仍會(huì)減少.選項(xiàng)C錯(cuò)誤.增大速度,則磁場(chǎng)力增大而電場(chǎng)力不變,動(dòng)能更會(huì)減少.選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
點(diǎn)評(píng):該題是速度選擇器一類(lèi)的題,在速度選擇器中,粒子的受力特點(diǎn):同時(shí)受到方向相反的電場(chǎng)力和洛倫茲力作用;粒子能勻速通過(guò)選擇器的條件:電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,即,,只有速度為的粒子才能沿直線勻速通過(guò)選擇器.若粒子受到的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力不平衡時(shí),粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn):電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí),粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn),此時(shí)電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;電場(chǎng)力小于洛倫茲力時(shí),粒子將向洛倫茲力反向偏轉(zhuǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)相互垂直,一電子以某一速度飛入其中后,做勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度方向應(yīng)該為(   )
A.垂直紙面向里B.與電場(chǎng)線平行
C.與磁感線平行D.垂直紙面向外

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)電量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn).另一個(gè)電學(xué)量為+q及質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為v,且為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最小值。已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為L(zhǎng)0,靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是(   )
A.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,加速度逐漸減小
B.OB間的距離為
C.點(diǎn)電荷乙越過(guò)B點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能仍增多
D.在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中,AB間電勢(shì)差

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

( 12分)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻,電阻。間距的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開(kāi)關(guān),板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對(duì)小球的作用,取。
(1)當(dāng)Rx=29Ω時(shí),電阻消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為,則Rx是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。假設(shè)小球所受的電場(chǎng)力qE與重力G的大小關(guān)系為qE=G,且小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)a處的速率為va,運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b處的速率為vb,則va與vb的關(guān)系為(   )
A.va>vbB.va=vb
C.va<vbD.條件不足,無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,在xOy平面內(nèi),第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向。在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著x軸正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。 求:
(1)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h;
(2)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m長(zhǎng)為L(zhǎng),通過(guò)的電流強(qiáng)度為I,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角,求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,平行金屬極板A、B水平放置,A板帶正電,B板帶負(fù)電,兩板間的電壓為U,距離為2d,一個(gè)半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道,豎直放置在兩極板中,軌道最高點(diǎn)、圓心O的連線與極板平行.在軌道最高點(diǎn)邊緣處有一質(zhì)量為m,電量為+ q的小球,由靜止開(kāi)始下滑。重力加速度為g。求:

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng).質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng).不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角也為φ,求

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.

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