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一质量m、电荷量+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动.细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是(    )
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考点:洛仑兹力;匀变速直线运动的速度与时间的关系;力的合成与分解的运用.
分析:带正电的小环向右运动时,受到的洛伦兹力方向向上,注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系,然后即可确定其运动形式,注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的.
解答:解:当qvB=mg时,小环做匀速运动,此时图象为A,故A正确;
当qvB>mg时,FN=qvB-mg,此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐减小的减速运动,直到qvB=mg时,小环开始做匀速运动,故D图象正确,故D正确;
当qvB<mg时,FN=mg-qvB此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐增大的减速运动,直至停止,所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大,故BC错误.
故选AD.
点评:分析洛伦兹力要用动态思想进行分析,注意讨论各种情况,同时注意v-t图象斜率的物理应用,总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示.离子源从小孔发射出带电量为e的正离子(初速可忽略),在加速电压U的作用下,沿MO方向进入匀强磁场中,磁场限制在以O为圆心,半径为r的区域内,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,离子从N点射出,已知(不计重力),则正离子质量为多少?正离子通过磁场所需的时间为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,若一束电子沿y轴正方向移动,则在z轴上某点A的磁场方应该是 (     )
A.沿x轴的正向
B.沿x轴的负向
C.沿z轴的正向
D.沿z轴的负向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,纸平面内O点有一离子源,不断向纸面内各个方向放出离子,已知离子速度V=5X106m/s,荷质比=2X107C/kg。空间中存在以粒子源为圆心垂直于纸面向里半径R1=0.5m的匀强磁场B1,在这个磁场外面还存在着以粒子源为圆心垂直于纸面向外的圆环形匀强磁场B2,外径为R2,B1= B2=0.5T,(设粒子在运动过程中不相撞,忽略重力和粒子间的相互作用)求:
(1)粒子在B1中运动时的轨道半径为多少
(2)为了使粒子不离开磁场区域,R2的最小值
(3)求粒子从O点出发再回到O点的最短时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,直角坐标系OXY,在X>0的空间存在着匀强磁场,
磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m、电量为q的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与X轴交点P的坐标为(a,0),边界与Y轴交点为Q。求:

⑴判断粒子带正电荷还是负电荷?
⑵磁感应强度B的大小。
⑶指出能到 达Q点的带电粒子在O点的入射方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量,使其由静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能是(    )
A.始终做匀速运动B.始终做减速运动,最后静止于杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动D.先做减速运动,最后做匀速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

下图所示为磁流体发电机的示意图。在距离为d的两平行金属板间,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。左侧有高速运动的等离子体(含有相等数量的正、负离子)射入其间,设每个离子所带的电量为q,射入速度为V,重力不计,离子在洛仑兹力的作用下发生偏转,分别聚集在M、N板上,使该装置成为一个电源,则此发电机的电动势为______。当闭合开关K时通过R的电流方向为______ (填“向上”或“向下”)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

模块3-5试题
(1)下列说法中正确的是
A.玻尔的三个假设成功的解释了氢原子发光现象
B.卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子
C.居里夫人在原子核人工转变的实验中发现了中子
D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说
(2)假设高速运动的粒子与一个静止于磁感应强度为B的匀强磁场中某点的氮核()发生正碰。碰后产生两个新核,在磁场中形成如图14所示的两条半径分别为Rr (Rr)的圆形径迹。其中R是质量较小核的经迹,r是质量较大核的经迹。
①请写出该核反应方程;
②求出碰前粒子的速度(质子质量为m,电量为e)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?

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同步练习册答案