题目内容
5.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度为B,电场强度为E,重力加速度为g.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径r为( )A. | $\frac{E}{B}$$\sqrt{\frac{h}{g}}$ | B. | $\frac{B}{E}$$\sqrt{\frac{h}{g}}$ | C. | $\frac{qB}{m}$$\sqrt{2gh}$ | D. | $\frac{m}{qB}$$\sqrt{2gh}$ |
分析 带电液滴在电磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则重力与电场力合力为零;由自由落体运动规律求出液滴进入电磁场时的速度,由牛顿第二定律列方程,解方程即可求出液滴做圆周运动的轨道半径.
解答 解:带电液滴做自由落体运动,由v2=2gh,
得液滴进入电磁场时的速度:v=$\sqrt{2\;gh}$ …①
带电液滴在电磁场中做匀速圆周运动,则有:mg=qE…②
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…③
由①②③解得:r=$\frac{E}{B}\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\frac{m}{qB}$$\sqrt{2gh}$,故D正确,ABC错误;
故选:D
点评 知道带点液滴在电磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,重力与电场力的合力为零是正确解题的关键.
练习册系列答案
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A. | 电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2 | |
B. | 电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2 | |
C. | 电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2 | |
D. | 电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2 |
16.作用在同一点的两个力F1=3N,F2=5N.改变两个力的夹角,它们的合力大小可能是( )
A. | 0N | B. | 2N | C. | 5N | D. | 8N |
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C. | 某一条水平直线上 | D. | 某一条不规则曲线上 |
17.如图,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小为2v0的小球,物块和小球在斜面上的 P点相遇.已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不计.则下列说法正确的是( )
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C. | 小球运动到最高点时离斜面最远 | |
D. | 小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等 |
17.下列说法中正确的是( )
A. | 汤姆生发现电子并提出了原子的核式结构模型 | |
B. | α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 | |
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D. | 放射性元素的半衰期会随温度的变化而改变 |