题目内容
空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则( )
A.该离子带负电 |
B.A、B两点位于同一高度 |
C.C点时离子速度最小 |
D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 |
A、粒子开始受到电场力作用开始向下运动,在运动过程中受洛伦兹力作用,知电场力方向向下,则离子带正电.故A错误.
B、根据动能定理知,洛伦兹力不做功,在A到B的过程中,动能变化为零,则电场力做功为零,A、B两点等电势,因为该电场是匀强电场,所以A、B两点位移同一高度.故B正确.
C、根据动能定理得,离子运动到C点电场力做功最大,则速度最大.故C错误.
D、只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.
故选B.
B、根据动能定理知,洛伦兹力不做功,在A到B的过程中,动能变化为零,则电场力做功为零,A、B两点等电势,因为该电场是匀强电场,所以A、B两点位移同一高度.故B正确.
C、根据动能定理得,离子运动到C点电场力做功最大,则速度最大.故C错误.
D、只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.
故选B.
练习册系列答案
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如图所示,一根轻质弹簧固定在一倾角为θ的光滑斜面底端的挡板上,空间存在竖直向下的匀强电场E.一带正电的小球在光滑斜面上由A点静止释放,到达B点时与弹簧粘在一起,在斜面上作简谐振动.在物体由C点运动到D点(C、D两点未在图上标出)的过程中,弹簧的弹性势增加了3.0J,物体的重力势能减少了5.0J,则(弹簧不超过弹性限度)( )
A、当弹簧的弹力等于mgsinθ时,小球动能最大 | B、在以后的简谐运动过程中,当小球的速率等于零时,小球和弹簧组成的系统机械能最大或最小 | C、从C到D小球动能增加量大于2J,C点的位置可能在平衡位置以下 | D、从C到D小球动能增加量大于2J,D点的位置可能在平衡位置以上 |