一質(zhì)量m、電荷量+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng).細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0,以后的運(yùn)動(dòng)過程中圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是(    )
AD
考點(diǎn):洛侖茲力;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系;力的合成與分解的運(yùn)用.
分析:帶正電的小環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的洛倫茲力方向向上,注意討論洛倫茲力與重力的大小關(guān)系,然后即可確定其運(yùn)動(dòng)形式,注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的.
解答:解:當(dāng)qvB=mg時(shí),小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)圖象為A,故A正確;
當(dāng)qvB>mg時(shí),F(xiàn)N=qvB-mg,此時(shí):μFN=ma,所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),直到qvB=mg時(shí),小環(huán)開始做勻速運(yùn)動(dòng),故D圖象正確,故D正確;
當(dāng)qvB<mg時(shí),F(xiàn)N=mg-qvB此時(shí):μFN=ma,所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),直至停止,所以其v-t圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大,故BC錯(cuò)誤.
故選AD.
點(diǎn)評(píng):分析洛倫茲力要用動(dòng)態(tài)思想進(jìn)行分析,注意討論各種情況,同時(shí)注意v-t圖象斜率的物理應(yīng)用,總之本題比較全面的考查了高中所學(xué)物理知識(shí).
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:計(jì)算題

如圖所示.離子源從小孔發(fā)射出帶電量為e的正離子(初速可忽略),在加速電壓U的作用下,沿MO方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)限制在以O(shè)為圓心,半徑為r的區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,離子從N點(diǎn)射出,已知(不計(jì)重力),則正離子質(zhì)量為多少?正離子通過磁場(chǎng)所需的時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,若一束電子沿y軸正方向移動(dòng),則在z軸上某點(diǎn)A的磁場(chǎng)方應(yīng)該是 (     )
A.沿x軸的正向
B.沿x軸的負(fù)向
C.沿z軸的正向
D.沿z軸的負(fù)向

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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,紙平面內(nèi)O點(diǎn)有一離子源,不斷向紙面內(nèi)各個(gè)方向放出離子,已知離子速度V=5X106m/s,荷質(zhì)比=2X107C/kg?臻g中存在以粒子源為圓心垂直于紙面向里半徑R1=0.5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,在這個(gè)磁場(chǎng)外面還存在著以粒子源為圓心垂直于紙面向外的圓環(huán)形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,外徑為R2,B1= B2=0.5T,(設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過程中不相撞,忽略重力和粒子間的相互作用)求:
(1)粒子在B1中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為多少
(2)為了使粒子不離開磁場(chǎng)區(qū)域,R2的最小值
(3)求粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的最短時(shí)間。

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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,直角坐標(biāo)系OXY,在X>0的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),
磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由O點(diǎn)射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響。圖中曲線表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域邊界,其中邊界與X軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,0),邊界與Y軸交點(diǎn)為Q。求:

⑴判斷粒子帶正電荷還是負(fù)電荷?
⑵磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
⑶指出能到 達(dá)Q點(diǎn)的帶電粒子在O點(diǎn)的入射方向。

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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)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿上,整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況不可能是(    )
A.始終做勻速運(yùn)動(dòng)B.始終做減速運(yùn)動(dòng),最后靜止于桿上
C.先做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)D.先做減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

下圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖。在距離為d的兩平行金屬板間,有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。左側(cè)有高速運(yùn)動(dòng)的等離子體(含有相等數(shù)量的正、負(fù)離子)射入其間,設(shè)每個(gè)離子所帶的電量為q,射入速度為V,重力不計(jì),離子在洛侖茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),分別聚集在M、N板上,使該裝置成為一個(gè)電源,則此發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為______。當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)通過R的電流方向?yàn)開_____ (填“向上”或“向下”)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

模塊3-5試題
(1)下列說法中正確的是
A.玻爾的三個(gè)假設(shè)成功的解釋了氫原子發(fā)光現(xiàn)象
B.盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子
C.居里夫人在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子
D.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說
(2)假設(shè)高速運(yùn)動(dòng)的粒子與一個(gè)靜止于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某點(diǎn)的氮核()發(fā)生正碰。碰后產(chǎn)生兩個(gè)新核,在磁場(chǎng)中形成如圖14所示的兩條半徑分別為Rr (Rr)的圓形徑跡。其中R是質(zhì)量較小核的經(jīng)跡,r是質(zhì)量較大核的經(jīng)跡。
①請(qǐng)寫出該核反應(yīng)方程;
②求出碰前粒子的速度(質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)用磁場(chǎng)可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg。求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不從磁場(chǎng)上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

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