如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,下列说法
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如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,下列说法
题型:不详
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如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,下列说法中错误的是( )
A.由M滑到最低点D时所用时间与磁场无关
B.球滑到D点时,对D的压力一定大于mg
C.球滑到D时,速度大小
D.滑到D时,对D的压力随圆半径增大而减小
答案
B
解析
解:小球下滑过程中,受到重力、支持力、洛伦兹力,但支持力与洛伦兹力不做功,所以只有重力做功,由小球机械能守恒可得,小球通过D点的速度大小
;
由于小球机械能守恒,虽然小球滑到最低点的速度大小不变,但由于小球的运动方向不同,导致洛伦兹力的方向也不同.所以小球对D点的压力可能大于重力,也可能小于重力,也可能等于重力.
由于小球机械能守恒,虽然小球滑到最低点的速度大小不变,但由于小球的运动方向不同,导致洛伦兹力的方向也不同.所以小球对D点的压力可能大于重力,也可能小于重力,也可能等于重力.
小球的运动导致洛伦兹力出现,由于速度大小不变,当磁场不同时,洛伦兹力大小不同.但小球由M滑到最低点D所用时间却不变;
点评:虽受洛伦兹力,但其不做功,所以小球运动到最低点的速率不变.随着运动的方向不同,导致洛伦兹力方向也不同.
举一反三
科学家推测,宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷..1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点,已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.
(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)
(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?
题型:不详
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关于安培力和洛伦兹力,下列说法中正确的是
A.带电粒子在磁场中运动时,有可能不受洛伦兹力作用
B.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C.放置在磁场中的通电直导线,一定受到安培力作用
D.放置在磁场中的通电直导线,有可能不受安培力作用
题型:不详
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一束粒子中有带正电的,也有带负电的,还有不带电量的。为把它们区分开来,现在让粒子束垂直射入某一磁场中,如图2—5所示,则粒子束分为a、b、c三束,其中带正电是
,带负电的是
,不带电的是
。
题型:不详
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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v
0
,以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是( )
题型:不详
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如图所示,闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,沿曲面的另一侧上升,曲面在磁场中 ( )
A. 若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
c. 若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
D. 若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
题型:不详
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