题目内容

精英家教网如图所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为45°的斜向下的匀强电场E，有一质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，当小球运动到复合场内时刚好做直线运动，那么（　　）
分析：小球进入复合场受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为洛伦兹力的大小与速度大小有关，由题意可知该直线运动为匀速直线运动，通过共点力平衡求出磁感应强度和电场强度的大小．通过小球的受力判断若小球带正电能否做直线运动．
解答：解：A、小球在复合场中受到竖直向下的重力、与电场强度方向相反的电场力和水平向右的洛伦兹力的作用，如图所示．其中电场力和重力是恒力，而洛伦兹力的大小与小球的速度大小成正比，若小球做的是变速运动，那么洛伦兹力也是变力，小球的合外力方向也要改变，这与题意不符，所以小球在复合场中一定做匀速直线运动．故A正确．
B、根据小球的平衡条件可得，qvB=mg，qE=
2
mg，又v2=2gh，联立各式解得磁感应强度B=
m
2gh
2qh
，电场强度E=
2
mg
q
．故B正确．精英家教网
C、若换成带正电的小球，则电场力和洛伦兹力同时反向，合力不可能为零．故C错误．
D、若要使小球沿直线通过复合场，小球的合力一定为零，所以一定要满足B=
m
2gh
2qh
和E=
2
mg
q
，若同时改变小球 的比荷与初始下落的高度h，以上两个式子不能同时满足，故D错误．
故选AB．
点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，通过小球的受力分析小球的运动，难度中等．
练习册系列答案
相关题目

 

    I（6分）某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，、、c三点的位置在运动轨迹上已经标出，则：

  （1）小球平抛运动的初速度     m／s（g=10 m/s2） 

  （2）开始做平抛运动的位置坐标x=      cm，y=     cm.

Ⅱ（6分）将一单摆装置竖直悬于某一

深度为（未知）且开几向F的固定小

筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放，没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

离，并通过改变而测出对应的摆动周

期T，再以为纵轴、为横轴，作出

T2-图像．则可以由此图像得出小筒的深

度和当地的重力加速度g。  

  （1）如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示，那么对应的图像应该是、b、c中的   。

  （2）由图像可知，小筒的深度=   m（保留两位有效数字）；当地重力加速度个g=

   m/s2（保留三位有效数字）。

    Ⅲ（6分）发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“十”号的一端接高电势，带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

  （1）在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。（实验用电压表内阻R v约为10 kΩ，电流表内阻RmA约为100Ω）

  （2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出，I—UD图线。

  （3）若发光二极管的最佳工作电压为2．0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后，与电源接成^圳合电路，才能使二极管工作在最佳状态。（保留三位有效数字）

 

 

    I（6分）某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，、、c三点的位置在运动轨迹上已经标出，则：

   （1）小球平抛运动的初速度      m／s（g=10 m/s2） 

   （2）开始做平抛运动的位置坐标x=      cm，y=      cm.

Ⅱ（6分）将一单摆装置竖直悬于某一

深度为（未知）且开几向F的固定小

筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放，没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

离，并通过改变而测出对应的摆动周

期T，再以为纵轴、为横轴，作出

T2-图像．则可以由此图像得出小筒的深

度和当地的重力加速度g。  

   （1）如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示，那么对应的图像应该是、b、c中的    。

   （2）由图像可知，小筒的深度=    m（保留两位有效数字）；当地重力加速度个g=

    m/s2（保留三位有效数字）。

    Ⅲ（6分）发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“十”号的一端接高电势，带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

   （1）在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。（实验用电压表内阻R v约为10 kΩ，电流表内阻RmA约为100Ω）

   （2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出，I—UD图线。

   （3）若发光二极管的最佳工作电压为2．0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后，与电源接成^圳合电路，才能使二极管工作在最佳状态。（保留三位有效数字）

 

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