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如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列判断正确的是(  )

 

A.

如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的场一定是电场

 

B.

如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的场可能是电场

 

C.

若只改变粒子的初速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角不变,则该空间存在的场一定是磁场

 

D.

若只改变粒子的初速度大小,发现粒子再回到MN上所用的时间不变,则该空间存在的场一定是磁场


考点:

带电粒子在混合场中的运动.

专题:

压轴题;带电粒子在复合场中的运动专题.

分析:

电场力可以做功,故电场可以改变粒子的速度;洛伦兹力不做功,故洛伦兹力只改变速度的方向.

解答:

解:A、电场力可以做功,洛伦兹力不做功,速度增大,故是电场,故A正确;

B、如果粒子回到MN上时速度大小不变,可能是磁场,也有可能是电场,物体做类似上抛运动,抛出点和落回点在同一等势面上,故B正确;

C、如果是磁场,粒子做匀速圆周运动,粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角不变;如果是电场,当电场力竖直向下时,粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角的正切等于位移方向与水平方向夹角正切的2倍,也不变;故C错误;

D、若只改变粒子的初速度大小,发现粒子再回到MN上所用的时间不变,粒子只能是在磁场中运动,,与速度无关,故D正确;

故选ABD.

点评:

粒子在磁场中是匀速圆周运动,在电场中是类似平抛运动,对于电场中的运动,很多省份的考试说明中只考虑初速度与电场平行和垂直两种情况,可以当作平抛运动处理.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球,小球可在环上自由移动.如图所示,是小球平衡后的可能位置图.甲图中三个小球构成一个钝角三角形,A点是钝角三角形的顶点.乙图中小球构成一个锐角三角形,其中三角形边长DE>DF>EF.可以判断正确的是(  )

 

A.

甲图中A、B两小球一定带异种电荷

 

B.

甲图中三个小球一定带等量电荷

 

C.

乙图中三个小球一定带同种电荷

 

D.

乙图中三个小球带电荷量的大小为QD>QF>QE

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0.在t=0时刻将一个质量为m电量为﹣q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d;

(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.

(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

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如图所示,在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为E=500V/m.x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域,其宽度均为d1=3cm,相邻两磁场区域的间距为d2=4cm.现将一质量为m=5×10﹣13kg、电荷量为q=1×10﹣8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放.

(1)若粒子从坐标(0,h1)点由静止释放,要使它经过x轴下方时,不会进入第二磁场区,h1应满足什么条件?

(2)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放,求自释放到第二次过x轴的时间(π取3.14).

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足够长的木板质量为m1,沿水平地面做匀减速运动.t=0时刻,在木板上无初速放一质量为m2的物块,物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数相同.分别用v1和v2表示木板和物块的速度,下列反映v1和v2变化的图线中正确的是(  )

 

A.

B.

C.

D.

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如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2,其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:

(1)粒子经过Q点时的速度大小;

(2)匀强电场电场强度E1的大小;

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如图所示,一连同装备总重力为G的滑雪爱好者从滑雪坡道上由静止开始沿坡道ABC向下滑行,滑到B点时滑雪者通过改变滑雪板角度的方式来增大摩擦力的大小,使其到达底端C点速度刚好减为零.已知AB>BC,设两段运动过程摩擦力均为定值,下列分别为滑雪者位移、速度、加速度、摩擦力随时间变化的图象,其中正确的是 (  )

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一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R (R为地球半径),卫星的运动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g

(1)求人造卫星绕地球转动的角速度。

(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间。

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如图8所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体,物体在竖直方向做简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长.则物体在振动过程中

A.  物体在最低点时受的弹力大小为mg   B.弹簧的最大弹性势能等于

C.  弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变D.物体的最大动能应等子


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