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如图所示,I、Ⅱ是竖直平面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道,K为轨道最低点.轨道I处于垂直纸面向外的匀强磁场中,轨道II处于水平向右的匀强电场中.两个完全相同的带正电小球a、b从静止开始下滑至第一次到达最低点k的过程,则此过程带电小球a、b相比(  )
A.球a所需时间较长
B.球b机械能损失较多
C.在K处球a速度较大
D.在K处球b对轨道压力较大

A、B、C由于a球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,小球运动时间与没有磁场相同;
b球受到的电场力对小球做负功,机械能减小,到达最低点时的速度较小,所以b球的运动的时间也长,故A错误,BC正确.
D、对a小球:受力分析可知,Fa+qvB-mg=m
v2a
r
,所以Fa=mg-qvB+m
v2a
r

对b球受力分析可得,Fb-mg=m
v2b
r
,所以Fb=mg+m
v2b
r

由上可知,不能比较轨道两球的支持力的大小,也就不能比较两球对轨道压力的大小,故D错误;
故选:BC
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,直线MN下方无磁场,上方空间存在两个匀强磁场I和II,其分界线是半径为R的半圆弧,I和II的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PM方向向左侧射出,不计微粒的重力。
(1)若微粒在磁场I中,做完整的圆周运动,其周期多大?
(2)若微粒从P点沿PM方向向左射出后直接从分界线的A点沿AO方向进入磁场II并打到Q点,求微粒的运动速度大小;
(3)若微粒从P点沿PM方向向左侧射出,最终能到达Q点,求其速度满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在OM与OP之间无限大区域内存在着磁感应强度为B=2×10-3T的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向内.一质量为m=6.4×10-27kg、电荷量为q=-3.2×10-19C的带电粒子从A点以速度v0垂直OM射入磁场,之后又垂直OP离开磁场.不计粒子重力,A点到OP边界的距离为L=0.2
2
m.求:
(1)粒子的速度v0
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
(3)若要求粒子不能从OP边界射出,则粒子从A点垂直OM射入磁场的最大速度vm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域,其中圆心在坐标原点、半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里,第一象限和第四象限的圆形区域外(区域Ⅱ)的磁场方向垂直于xOy平面向外,MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线,现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,经过加速电压为U的加速电场加速后,从坐标为(-R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,并从横坐标为0.5R处的P点进入区域Ⅱ.已知粒子第一次经过直线MN和第二次经过直线MN时的速度方向恰好相反,不计粒子重力,求:
(1)粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小;
(2)区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小;
(3)粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,在x轴上0到d范围内存在电场(图中未画出),x轴上各点的电场沿着x轴正方向,并且电场强度大小E随x的分布如图2所示;在x轴上d到2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m,电量为+q粒子沿x轴正方向以一定速度从O点进入电场,最终粒子恰从坐标为(2d,
3
3
d
)的P点离开磁场.不计粒子重力.
(1)求在x=0.5d处,粒子的加速度大小a;
(2)求粒子在磁场中的运动时间t;
(3)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法.请你借鉴此方法,并结合其他物理知识,求电场对粒子的冲量大小I.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场.在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置,它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速为v0的带电粒子.已知重力加速度大小为g.

(1)当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时,这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场,并继续沿x轴正方向运动.求电场强度和磁感应强度的大小和方向.
(2)调节坐标原点.处的带电微粒发射装置,使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限,如图乙所示.现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动,则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的条件下,应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,I、Ⅱ两区是垂直于纸面的匀强磁场,磁场的边界相互平行,I区的磁感应强度为B1,磁场宽度足够大.Ⅱ区的磁感应强度为B2,磁场宽度为L.两磁场之间匀强电场的宽度为L.一质量为m、电荷量为+q、重力不计的粒子,从Ⅱ区右边界的P点以平行于边界且与磁场垂直的初速度v0开始运动,以此作为计时起点,竖直向下为电场的正方向,电场随时间做周期性变化的规律如图乙所示.粒子离开Ⅱ区进入电场时,速度恰好与电场方向垂直.再经过一段时间,粒子恰又回到P点,如此循环,粒子循环运动一周,电场恰好变化一个周期.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)请用E0及已知量表示粒子第一次穿越电场时沿电场方向的偏移量;
(2)若E0=
4m
v20
3qL
,要实现上述循环,求B1的大小;
(3)在满足(2)问的条件下,求电场变化的周期.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)
求:
(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在y>0的区域内存在匀强磁场,磁场垂直于图中的xOy平面,方向指向纸外,原点O处有一离子源,沿各个方向射出速率相等的同种正离子,不考虑离子之间的相互作用,它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹,下面给出的四个半圆中能正确表示的是
(  )
A.B.C.D.

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