如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B,一个质量为、带电量为的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上,自静止开始下滑,则( )A.小球
题型:不详难度:来源:
如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B,一个质量为、带电量为的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上,自静止开始下滑,则( )
A.小球的动能不断增大,直到某一最大值 | B.小球的加速度不断减小,直至为零 | C.小球的加速度先增大后减小,最终为零 | D.小球的速度先增加后减小,最终为零 |
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答案
BD |
解析
小球下滑过程中速度增大,洛伦兹力增大,则弹力减小,摩擦力减小,小球做加速度逐渐增大的加速运动,当洛伦兹力大于电场力之后,随着速度增大,洛伦兹力增大,会使弹力也增大,则摩擦力增大,小球开始做加速度逐渐减小的加速运动,直到重力跟摩擦力平衡之后,速度达到最大值,速度不再变化,小球向下做匀速直线运动,所以选AD。 |
举一反三
(供选学物理3-1的考生做)(8分) 如图所示,两平行金属板P1和P2之间的电压为U。一个带负电的粒子在两板间沿虚线所示路径做加速直线运动。 粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B的匀强磁场中,在洛伦兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点。 已知粒子的质量为m,电荷量为q。 不计粒子重力。 求:
小题1:粒子进入磁场时的速度v; 小题2: O、A两点间的距离x。 |
(供选学物理3-1的考生做)(8分) 如图所示,M、N为正对着竖直放置的金属板,其中N板的正中央有一个小孔,M、N板间的电压U1 = 1.0×103 V.P、Q为正对着水平放置的金属板,板长L =" 10" cm,两板间的距离d =" 12" cm,两板间的电压U2 =" 2.4" × 103 V.P、Q板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,其中虚线为磁场的左右边界,边界之间的距离l =" 60" cm,竖直方向磁场足够宽.一个比荷= 5.0×104 C/kg的带正电粒子,从静止开始经M、N板间的电压U1加速后,沿P、Q板间的中心线进入P、Q间,并最终进入磁场区域.整个装置处于真空中,不计重力影响. (1)求粒子进入P、Q板间时速度υ 的大小; (2)若粒子进入磁场后,恰好没有从磁场的右边界射出,求匀强磁场的磁感应强度B的大小. |
(供选学物理3-1的考生做)(8分)在真空中有如图12所示的坐标系,坐标系中y>0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;y<0区域有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电荷量为-q(q>0)的粒子从坐标原点O以初速度v0沿着y轴正方向射出。求:(1)粒子被射出后第一次通过x轴时,其与O的距离;(2)从粒子被射出到其第三次通过x轴的时间。(重力可忽略不计)。
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如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问: ⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少? ⑵小球下滑的最大速度是多少?
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如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求: (1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由; (2)油滴在M点运动速度的大小; (3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少?
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