已知一质量为m的带电液滴,经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示.则( )A.液滴在空
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已知一质量为m的带电液滴,经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示.则( )A.液滴在空
题型:不详
难度:
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已知一质量为m的带电液滴,经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示.则( )
A.液滴在空间可能受4个力作用
B.液滴一定带负电
C.液滴的轨道半径r=
D.液滴在场中运动时总机械能不变
答案
BC
解析
此液滴只受三个力作用:重力、电场力、洛伦兹力,且重力与电场力平衡.由洛伦兹力提供向心力使液滴在竖直面内做匀速圆周运动,根据电场力方向与E方向相反知液滴带负电.在加速电压下,qU=
mv
2
,在竖直方向受力平衡:mg=Eq;在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动:qvB=mv
2
/r,解得r=
.液滴在复合场中运动时电场力做功,机械能变化.
举一反三
(17分)
如图所示,在x轴上方有水平向左的匀强电场,电场强度为
E
1
;下方有竖直向上的匀强电场,电场强度为
E
2
,且
。在
x
轴下方的虚线(虚线与茗轴成45°角)右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为
B
。有一长为
L
的轻绳一端固定在第一象限内的
O
′点,且可绕
O
′点在竖直平面内转动;另一端拴有一质量为
m
的小球,小球带电量为+
q
。
OO
′与
x
轴成45°角,其长度也为
L
。先将小球放在
O
′点正上方,从绳恰好绷直处由静止释放,小球刚进人有磁场的区域时将绳子断开。
试求:
(1)绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小;
(2)小球刚进入有磁场的区域时的速度大小;
(3)小球从进入有磁场的区域到第一次打在
x
轴上经过的时间。
题型:不详
难度:
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(18分)
如图所示,一个质量为
m
、带电量为
q
的正离子,在
D
处沿着图中所示的方向进入磁感应强度为
B
的匀强磁场,此磁场方向垂直纸面向里,结果离子正好从离开
A
点距离为
d
的小孔
C
沿垂直于
AC
的方向进入匀强电场,此电场方向与
AC
平行且向上,最后离子打在
B
处,而
B
离
A
点距离为2
d
(
AB
⊥
AC
),不计粒子重力,离子运动轨迹始终在纸面内。求:
(1)离子从
D
到
B
所需的时间;
(2)离子到达
B
处时的动能。
题型:不详
难度:
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物理学的发展改变了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是 ( )
A.牛顿认为光是一种粒子流
B.库仑首次用电场线形象地描述了电场
C.麦克斯韦从实验上证明了电磁波的存在
D.查德威克通过实验证实了电子的存在
题型:不详
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如图所示,在边长为
l
的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点0沿x轴的正向进入场区,恰好能够做匀速直线运 动,而且穿过场区的时间为T
0
;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为
;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么该带电粒子穿过场区的时间应该是
A:
B:
C:
D:
题型:不详
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(20分)如图所示,竖直平面内,直线PQ右侧足够大的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。直线PQ右侧距PQ水平距离为d=28.2cm(计算时取
)的适当高度处的小支柱上放有一个不带电小球C。直线PQ左侧有一可以上下左右移动的发射枪,能够沿水平方向发射不同速度的带正电小球A。A、C球质量相等。以上装置在同一竖直平面内。现调节发射枪的位置和发出小球的速度,可以实现小球A在做平抛运动过程中,水平方向运动距离是竖直方向运动距离的两倍时,从直线PQ的某处D点(图中未画出)进入电磁场区域,并与小球C发生正碰,碰前的瞬间撤去小支柱,碰后A、C小球粘在一起沿水平方向做匀速直线运动。已知A球进入电磁场后与C碰前的过程中速度大小保持不变,g取10m/s
2
。求能实现上述运动的带电小球的初速度V
0
及A、C两球初位置的高度差。
题型:不详
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