题目内容

6．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内．第Ⅲ、IV象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场，第IV象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出），一带电小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进人第IV象限，然后做圆周运动，从Q点垂直于x轴进入第I象限，Q点距O点的距离为d，重力加速度为g．根据以上信息，不能求出的物理量有（　　）
A．圆周运动的速度大小B．电场强度的大小和方向
C．小球在第IV象限运动的时间D．磁感应强度大小

分析 粒子在第Ⅲ象限内运动时只有重力做功，机械能守恒，可求出粒子到达P点的速度．粒子在第IV象限内作圆周运动，重力与电场力平衡，列式分析能求出哪些量．

解答 解：A、粒子在第Ⅲ象限内运动时只有重力做功，机械能守恒，设粒子到达P点的速度为v．
根据机械能守恒定律得：mgd=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，v=$\sqrt{2gd}$，即粒子做圆周运动的速度为$\sqrt{2gd}$，所以可以求出粒子圆周运动的速度大小．故A正确．
B、粒子在第IV象限内作圆周运动，重力与电场力平衡，则有 mg=qE，E=$\frac{mg}{q}$，由于粒子的比荷未知，不能求出电场强度E的大小．
根据粒子第Ⅲ象限内运动情况，由左手定则判断知该粒子带负电，粒子在第IV象限内受到的电场力向上，则电场强度方向向下，故B错误．
C、小球在第IV象限运动的时间 t=$\frac{\frac{1}{4}•2πd}{v}$=$\frac{πd}{2v}$，可知能求出小球在第IV象限运动的时间t，故C正确．
D、小球在第IV象限内运动的半径为d，由d=$\frac{mv}{qB}$知，由于粒子的比荷未知，不能求出磁感应强度大小，故D错误．
本题选不能求出的物理量，故选：BD．

点评 本题考查了小球在磁场、电磁场中的运动，分析清楚小球的运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律、周期公式即可正确解题，解题时要注意洛伦兹力对带电小球不做功．

练习册系列答案
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A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2.00  m/s．（频率为50赫兹）
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