题目内容
2.如图所示,一带电粒子以水平初速度v0(v0<$\frac{E}{B}$)先后进入方向垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的总功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,有( )A. | 一定是W1<W2 | B. | 一定是W1=W2 | ||
C. | 一定是W1>W2 | D. | 条件不足,无法确定 |
分析 先判断带电粒子在电场中的受力情况和在重叠区的受力情况,比较两种情况中的偏转位移的大小,而洛伦兹力对粒子不做功,只有电场力做功,进而可以判断做功大小.
解答 解:不论带电粒子带何种电荷,由于v0<$\frac{E}{B}$,所以电场力qE大于洛伦兹力qBv0,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力,所以带电粒子在电场中的偏转位移比重叠时的偏转位移大,所以不论粒子带何种电性,甲中带电粒子在电场中偏转位移一定大于乙中的偏转位移,而洛伦兹力对带电粒子不做功,只有电场力做功,所以一定是W1>W2,故C正确,ABD错误.
故选:C.
点评 本题解题的关键是分析两种情况下的偏转位移的大小,注意明确洛伦兹力对带电粒子不做功,所以只需分析电场力的功即可求解.
练习册系列答案
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9.一本书放在水平桌面上保持静止,下列说法正确的是( )
A. | 书所受的重力就是压力 | |
B. | 桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对作用力和反作用力 | |
C. | 桌面受到的压力与重力是一对作用力和反作用力 | |
D. | 书所受的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力 |
17.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
A. | 当F逐渐增加1N时(轻绳未断),轻绳中拉力增加0.5N | |
B. | 当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断 | |
C. | 当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断 | |
D. | 轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为$\frac{2}{3}$T |
7.如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器,速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B1和E.平板上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的照相底片,平板下方有强度为B2的匀强磁场.下列表述正确的是( )
A. | 质谱仪是分析同位素的重要工具 | |
B. | 因为速度选择器并不选择粒子的电性,因此无法判断图中粒子的电性 | |
C. | 选择器中电场的方向应该为水平向右 | |
D. | 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小 |
14.如图为A物体,右边为B物体,两木块用轻绳连接,放在光滑水平面上,在水平外力F=12N作用下从静止开始一起向右运动,轻绳中的拉力F1=3N,A木块的质量是m1=6kg,则( )
A. | B木块的加速度a2=2m/s2 | B. | B木块的质量m2=2kg | ||
C. | B木块的质量m2=18kg | D. | 经过时间2s,A木块通过的距离是1m |
11.质量相同的A、B两球,分别从同一高度以不同的初速水平抛出,A球初速vA小于B球初速vB,不计空气阻力.则从抛出到落地过程中有( )
A. | 重力对A球做功的平均功率小些 | |
B. | 重力对A、B两球做功的平均功率相同 | |
C. | 落地时B球的重力瞬时功率较大 | |
D. | 落地时A、B两球的重力瞬时功率相等 |
12.如图,某顾客在超市乘电梯匀速下楼群时,该顾客( )
A. | 机械能守恒 | B. | 动能增加,重力势能减小 | ||
C. | 动能和重力势能都减小 | D. | 机械能减小 |