题目内容
16.电子(不计重力)分别在一个电场区域和一个磁场区域都做匀速圆周运动,对电子运动以及电场和磁场的描述,正确的是( )| A. | 电场力和洛伦兹力对电子都不做功 | B. | 电场是匀强电场 | ||
| C. | 磁场时匀强磁场 | D. | 电子一定沿电场的等势面运动 |
分析 带电粒子分别在电场和磁场中,受到电场力或洛伦兹力作用,对粒子进行受力分析,根据匀速圆周运动的条件,结合受力情况即可一一判断.
解答 解:带电粒子分别在电场和磁场中,受到电场力或洛伦兹力提供向心力,使其做匀速圆周运动;
若粒子在电场中,则电场一定是点电荷电场,速度与电场力方向垂直时,做匀速圆周运动,
而当粒子在磁场,当速度与磁场方向垂直时,受到洛伦兹力,从而做匀速圆周运动;
A、由于电场力与洛伦兹力总垂直于速度方向,因此它们均不做功,故A正确;
B、电场是点电荷电场,而不匀强电场,故B错误;
C、磁场应该是匀强磁场,否则不可能做匀速圆周运动,故C正确;
D、由于电场力不做功,那么电子一定沿电场的等势面运动,故D正确;
故选:ACD.
点评 本题主要考查了带电粒子在电磁场中运动问题,关键是对粒子的受力分析,根据受力情况判断粒子的运动情况,注意电场力与速度垂直是本题特殊情况,同时注意点电荷电场是解题的关键.
练习册系列答案
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7.
如图所示回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,磁感应强度为B,若D形盒的半径为R,狭缝的距离为d,高频交流电的电压为U,质量为m,电荷量为q的粒子在靠近狭缝的地方由静止开始加速,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
| A. | 高频交流电的频率为$\frac{qB}{πm}$ | |
| B. | 粒子离开回旋加速器的动能为$\frac{(qBR)^{2}}{2m}$ | |
| C. | 粒子在D形盒中运动的时间为$\frac{πB{R}^{2}}{2U}$ | |
| D. | 粒子在狭缝中运动的时间为$\frac{dBR}{U}$ |
4.
如图所示,放在光滑水平桌面上的物体m2,通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连.释放m1后系统加速度大小为a1.如果取走m1,用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳,m2的加速度为a2,则(不计滑轮摩擦及绳的质量)( )
| A. | a1<a2 | B. | a1=a2 | C. | a1>a2 | D. | a2=a1/2 |
1.根据现代广义相对论,黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体,黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速.若某刚好成为黑洞的天体半径R约为30km,已知光速c=3×108m/s,逃逸速度是第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍,则该黑洞表面的重力加速度约为( )
| A. | 1.5×1012m/s2 | B. | 3.0×1012m/s2 | C. | 1.5×1014m/s2 | D. | 3.0×1014m/s2 |
8.下列几组共点力,分别作用在同一个物体上,有可能使物体做匀速直线运动的是( )
| A. | 4N、5N、7N | B. | 3N、4N、8N | C. | 2N、9N、5N | D. | 5N、7N、1N |
6.
在如图所示的装置中,劲度系数较小的金属弹簧下端恰好浸入水银中,电源的电动势足够大,当闭合开关S后弹簧将( )
| A. | 保持静止 | B. | 一次性收缩 | C. | 变长 | D. | 不断上下振动 |