如图所示,竖直放置的平行板电容器,A板接电源正极,B板接电源负极,在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入,射入
题型:不详难度:来源:
如图所示,竖直放置的平行板电容器,A板接电源正极,B板接电源负极,在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入,射入的速度大小方向各不相同,考虑微粒所受重力,微粒在平行板A、B间运动过程中( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115004931-73205.png) A.所有微粒的动能都将增加 B.所有微粒的机械能都将不变 C.有的微粒可以做匀速圆周运动 D.有的微粒可能做匀速直线运动 |
答案
D |
解析
试题分析:带电微粒受到重力、洛伦兹力和电场力。若速度较大,则洛伦兹力向上且可能大于重力,此时将向上偏,洛伦兹力不做功,重力做负功,电场力做正功,则动能可能不变,可能减小,也可能增大,若速度较小,则洛伦兹力可能小于重力,微粒将向下偏,重力做正功,电场力做正功,动能一定增大,选项A错误.由于除重力以外的电场力对微粒做了功,机械能不守恒,故选项B错误。因液滴重力与电场力不可能平衡,所以粒子不可能做匀速圆周运动,选项C错误。若洛伦兹力与重力、电场力三力平衡,粒子可能做匀速直线运动,选项D正确.故选D. |
举一反三
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的 倍。已知带电粒子的质量为m,电量为g,重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115004925-83574.png) (1)粒子带什么性质的电荷; (2)粒子在磁场中运动时速度多大; (3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大? |
在空间某一匀强电场中,将一质量为m.电荷量为q的小球由静止释放.带电小球 的运动轨迹为一直线.该直线与竖直方向成锐角 ,电场强度大小为E。则下列说法中正确的足 A.由于小球所受的电场力和重力做功均与路径无关.故小球的机械能守恒 B.若 ,则小球的电势能不变.机械能守恒 c.若 且 -则小球的动能必增大,电势能可能增大 D.若 且 .则小球的动能必增大.电势能可能增大 |
如图所示为带电平行板电容器.电容为c.板长为L,两板间距离d,在PQ板的下方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为 、质量为m的带电粒子以速度 从上板边缘沿平行于板的方向射入两板间.结果粒子恰好从下板右边缘飞进磁场,然后又恰好从下板的左边缘飞进电场.不计粒子重力.试求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115004909-27124.jpg) (1)板间匀强电场向什么方向?带电粒子带何种电荷? (2)求出电容器的带电量Q (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (4)粒子再次从电场中飞出时的速度大小和方向. |
(14分)如图所示,一个质量为m =2.0×10-11kg,电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压为U2。金属板长L=20cm,两板间距d =20cm,上极板带正电,下极板带负电。粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中,位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场,磁场中其余区域没有边界。磁场磁感应强度为B。求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115004901-78291.jpg) (1)微粒进入偏转电场时的速度大小? (2)若粒子一定会由偏转电场进入磁场中,偏转电压U2满足什么条件? (3)在(2)前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场,则磁感应强度B应满足什么条件? |
如图所示,一块矩形截面金属导体abcd和电源连接,处于垂直于金属平面的匀强磁场中,当接通电源、有电流流过金属导体时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差,这种现象被称为霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件,它是一种重要的磁传感器,广泛运用于各种自动控制系统中。关于这一物理现象下列说法中正确的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200115/20200115004854-91694.jpg) A.导体受向左的安培力作用 | B.导体内部定向移动的自由电子受向右的洛仑兹力作用 | C.在导体的ab、cd两侧存在电势差,且ab电势低于cd电势 | D.在导体的ab、cd两侧存在电势差,且ab电势高于cd电势 |
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