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(  )
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錯(cuò)誤.
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B.
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
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.2m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T.一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度為v=5.0m/s,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小I;
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力的大小F;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm時(shí)撤去拉力,求整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和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)力和洛侖茲力的作用下,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點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),忽略重力,以下說(shuō)法正確的是( �。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?瀘州一模)如圖所示,質(zhì)量M=2kg,長(zhǎng)l=4m的絕緣長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上,在木板的左半部分空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E1=6×106N/C;在木板的右半部分空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E2=5×106 N/C;一質(zhì)量m=1kg,帶正電q=1×10-6C的可看為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊,從長(zhǎng)木板的左端由靜止開(kāi)始釋放,金屬塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)金屬塊離開(kāi)電場(chǎng)E2時(shí)的速度v多大?
(2)金屬塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能Q?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在離地面高H=2L的O點(diǎn),固定一根長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的細(xì)輕繩,繩端系一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),電場(chǎng)強(qiáng)度E=
mg
q
.今把細(xì)繩水平伸直將小球從A點(diǎn)靜止釋放,如圖所示.當(dāng)細(xì)繩擺至豎直位置與O點(diǎn)正下方O′處的釘子相撞(OO′=
3L
4
),相撞瞬間細(xì)繩剛好能被拉斷(相撞瞬間不計(jì)小球機(jī)械能損失)(g=10m/s2)求:
(l)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度;
(2)輕繩羞承受的最大張力;
(3)小球落地點(diǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧固定在一傾角為θ的光滑斜面底端的擋板上,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E.一帶正電的小球在光滑斜面上由A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與彈簧粘在一起,在斜面上作簡(jiǎn)諧振動(dòng).在物體由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)(C、D兩點(diǎn)未在圖上標(biāo)出)的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)增加了3.0J,物體的重力勢(shì)能減少了5.0J,則(彈簧不超過(guò)彈性限度)( �。�
A、當(dāng)彈簧的彈力等于mgsinθ時(shí),小球動(dòng)能最大B、在以后的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)小球的速率等于零時(shí),小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能最大或最小C、從C到D小球動(dòng)能增加量大于2J,C點(diǎn)的位置可能在平衡位置以下D、從C到D小球動(dòng)能增加量大于2J,D點(diǎn)的位置可能在平衡位置以上

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