空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向(垂直紙面向里)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力共同作用下,從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,C為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn).不計(jì)重力,則( 。

 

A.

該離子帶負(fù)電

 

B.

A、B兩點(diǎn)位于同一高度

 

C.

C點(diǎn)時(shí)離子速度最大

 

D.

離子到達(dá)B點(diǎn)后,將沿原曲線返回A點(diǎn)


考點(diǎn):

帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

專(zhuān)題:

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題.

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)動(dòng)能定理得,離子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功最大,則速度最大.故C正確.

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.

故選:BC.

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
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,光滑水平臺(tái)面MN上放兩個(gè)相同小物塊A、B,右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=8m,沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俣?i>v0=2m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊A、B(大小不計(jì),視作質(zhì)點(diǎn))與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,物塊A、B質(zhì)量均為m=1kg。開(kāi)始時(shí)A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)短彈簧,F(xiàn)解除鎖定,彈簧彈開(kāi)A、B,彈開(kāi)后B滑上傳送帶,A掉落到地面上的Q點(diǎn),已知水平臺(tái)面高h(yuǎn)=0.8m,Q點(diǎn)與水平臺(tái)面間右端間的距離S=1.6m,g取10m/s2

(1)求物塊A脫離彈簧時(shí)速度的大;

(2)求彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能;

(3)求物塊B在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


對(duì)于電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( 。

 

A.

由UAB=知說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與電場(chǎng)力做功WAB成正比,與移動(dòng)電荷電量q成反比

 

B.

A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

 

C.

電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,除受電場(chǎng)力外,還受其它力的作用,電荷電勢(shì)能的減少量就不再等于電場(chǎng)力所做的功

 

D.

將1C正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做1 J的功,這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,BC是半徑為R的圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小Vb

(2)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離S?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,直線A為電源的U﹣I圖線,曲線B為燈泡電阻的U﹣I圖線,用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí),電源的輸出功率和電路的總功率分別是( 。

 

A.

4W、8W

B.

2W、4W

C.

4W、6W

D.

2W、3W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω和1kΩ,如圖1為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖.一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見(jiàn)表:

I(A)

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

U(V)

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2坐標(biāo)圖中畫(huà)出U﹣I圖象,根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E=  V,求出電池內(nèi)阻r=  Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0×109C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為2.0×105J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差φa﹣φb為( 。

 

A.

3×104 V

B.

1×104 V

C.

3×104 V

D.

﹣1×104 V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一行星繞恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由天文觀測(cè)可得,其運(yùn)行周期為T(mén),速度為v,已知引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是

A.行星運(yùn)行的軌道半徑為    B.行星運(yùn)行的向心加速度大小為

C.恒星的質(zhì)量為   D.恒星的密度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖11所示,水平地面上靜止放置一輛小車(chē)A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車(chē)與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì).可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10 N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車(chē)左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2 m/s.求:

圖11

(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;

(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大。

(3)A的上表面長(zhǎng)度l.

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