在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則(  )
A.小球帶負(fù)電
B.電場(chǎng)力跟重力平衡
C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,電勢(shì)能減小
D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
B

試題分析:小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)說明合外力不做功,而在運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力和重力都在豎直方向,既然在豎直平面內(nèi)移動(dòng)都不做功,說明重力和電場(chǎng)力平衡選項(xiàng)B對(duì)。那么電場(chǎng)力與重力反向豎直向上,與電場(chǎng)線方向相同所以小球帶正電選項(xiàng)A錯(cuò)。從最高點(diǎn)a到最低點(diǎn)b電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大選項(xiàng)C錯(cuò)。除重力外還有電場(chǎng)力做功,所以機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)D錯(cuò)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(17分)如圖所示,真空中有以O(shè)1為圓心,r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓形磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從O點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個(gè)不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m。求:

(1)質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大;
(2)速度方向沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時(shí)間;
(3)速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)。(已知sin37°=0.6,cos37°="0.8)"

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,兩平行金屬板A、B的板長L=0.2m,板間距d=0.2m,兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓,并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略其邊緣效應(yīng),在金屬板上側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其上下寬度D= 0.4m,左右范圍足夠大,邊界MN和PQ均與金屬板垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B =1×l0-2T.在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時(shí)起不斷地沿著OO’發(fā)射比荷=1×l08 C/kg.初速度為v0=2×l05m/s的帶正電粒子,忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極板間的電壓變化.

(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速率;
(2)對(duì)于能從MN邊界飛出磁場(chǎng)的粒子,其在磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的間距s是否為定值?若是,求該值;若不是,求s與粒子由O出發(fā)的時(shí)刻t之間的關(guān)系式;
(3)定義在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長的粒子為{A類粒子},求出{A類粒子}在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間,以及由O出發(fā)的可能時(shí)刻.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與水平方向成α角,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運(yùn)動(dòng),L與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中正確的是:
A.液滴可能做曲線運(yùn)動(dòng)
B.液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.電場(chǎng)線方向一定斜向上
D.液滴一定帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與水平方向成α角,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運(yùn)動(dòng),l與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中錯(cuò)誤的是(        )
A.液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.液滴一定帶正電
C.電場(chǎng)線方向一定斜向上
D.液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在0<x<L區(qū)域內(nèi),x軸上、下方有相反方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為2E;在x>L的區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變、方向做周期性變化。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子(粒子重力不計(jì)),由坐標(biāo)為(-L,)的A點(diǎn)靜止釋放。

⑴求粒子第一次通過y軸時(shí)速度大。
⑵求粒子第一次射入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)及速度;
⑶現(xiàn)控制磁場(chǎng)方向的變化周期和釋放粒子的時(shí)刻,實(shí)現(xiàn)粒子能沿一定軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng),求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖(a)所示,有兩級(jí)光滑的絕緣平臺(tái),高一級(jí)平臺(tái)距離絕緣板的中心O的高度為h,低一級(jí)平臺(tái)高度是高一級(jí)平臺(tái)高度的一半.絕緣板放在水平地面上,板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣板的中心,另一端固定在墻面上。邊界GH左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖(b)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級(jí)平臺(tái)左邊緣以一定初速滑過平臺(tái)后在t=0時(shí)刻垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中,設(shè)小球剛進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)磁場(chǎng)方向向外且為正值.小球做圓周運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)處恰好與絕緣板發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小球立即垂直于邊界GH返回并滑上低一級(jí)平臺(tái),絕緣板從C開始向右壓縮彈簧的最大距離為S到達(dá)D,求:

⑴ 磁場(chǎng)變化的周期T;
⑵ 小球從高一級(jí)平臺(tái)左邊緣滑出的初速度v;
⑶ 絕緣板的質(zhì)量M;
⑷ 絕緣板壓縮彈簧具有的彈性勢(shì)能EP

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C,F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10 4C,質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能夠通過最高點(diǎn)C,已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí),圓形軌道對(duì)帶電體支持力的大小;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的距離;
(3)帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后,落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀,工作原理如圖所示。加速電場(chǎng)的電壓為U,靜電分析器中有輻向會(huì)聚電場(chǎng),即與圓心O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向沿徑向指向圓心O1;磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計(jì)),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器,在靜電分析器中,離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從N點(diǎn)射出靜電分析器.而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界,又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中,最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出,并進(jìn)入收集器.測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d,位于Q點(diǎn)正下方的收集器入口離Q點(diǎn)的距離為d/2.(題中的U、m、q、R、d都為已知量)

(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(2)求磁分析器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m ,電荷量仍為q的另一種正離子,其它條件不變.磁分析器空間足夠大,離子不會(huì)從圓弧邊界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移動(dòng),要使此時(shí)射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器,求收集器水平移動(dòng)的距離.

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