题目内容

18.如图所示,两根长直导线a、b垂直纸面放置,两导线内均通有大小相等、方向相反的电流,O点到两直线距离相等,MN是过O点的竖直线,现将一个带电粒子从M点以速度v沿MN方向运动,粒子重力不计,下列说法正确的是(  )
A.粒子沿MN方向先做加速运动后做减速运动
B.粒子沿MN方向一直做匀速直线运动
C.粒子偏向MN左侧先做加速运动后做减速运动
D.粒子偏向MN右侧先做减速运动后做加速运动

分析 根据右手螺旋定则确定两根导线在O点以及O点两侧的磁场的方向,根据平行四边形定则进行合成,最后由左手定则判断洛伦兹力的方向.

解答 解:根据右手螺旋定则,a处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,b处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度的方向竖直向下.
a在O点上方产生的磁场方向斜向右下,B在O点产生的磁场方向斜向左下,由于两个电流大小相等,所以在O点上方的任何一点,合磁场的方向都是竖直向下;
同理.在O点下方的任意一点的合磁感应强度的方向都是竖直向下.
综上所述可知在MN的直线上各点的磁感应强度的方向都是竖直向下沿MN的方向,所以沿MN运动的带电粒子始终不受洛伦兹力的作用,粒子将沿MN的方向做匀速直线运动.
所以选项B正确,ACD错误.
故选:B

点评 该题结合带电粒子在磁场中的运动考查磁感应强度的合成,解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系,会根据平行四边形定则进行合成.

练习册系列答案
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10.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2 (已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:a=$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$(还要用到M和g).
②a的值会趋于重力加速度g.

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