题目内容

15.质量为m,电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(  )
A.该微粒一定带负电荷
B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C.该磁场的磁感应强度大小为$\frac{mgcosθ}{qv}$
D.该电场的场强为Bvcosθ

分析 粒子从O沿直线运动到A,必定做匀速直线运动,根据左手定则和平衡条件可判断电性,并可求出B和E.

解答 解:A、若粒子带正电,电场力向左,洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡.若粒子带负电,符合题意.所以A正确.
B、粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力变化,粒子不能沿直线运动,与题意不符.故B错误.
D、粒子受力如图:

由图qE=qvBsinθ,所以E=Bvsinθ.故D错误;
C、由平衡条件得
qvBcosθ=mg,B=$\frac{mg}{qvcosθ}$,故C错误;
故选:A.

点评 本题是带电粒子在复合场中运动的问题,考查综合分析和解决问题的能力,要抓住洛伦兹力与速度有关的特点.

练习册系列答案
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4.某同学想利用如图(a)所示的装置来验证由小车A与重物B组成的系统机械能守恒.
(1)现提供如下器材:
A.小车    B.重物    C.一端带滑轮的长木板  D.细绳    E.电火花计时器    F.纸带
G.毫米刻度尺    H.低压交流电源   I.220V交流电源   J.6V蓄电池    K.天平
实验中不需要的器材是HJ(填写选项前的字母).
(2)对重物B质量的选择要求是A(填写选项前的字母).
A.质量大一些       B.质量小一些
(3)主要实验步骤:
A.用天平分别测出小车及重物的质量为M、m
B.按图安装好装置:将带滑轮的平板水平放置,挂重物后,细绳须与木板平行
C.将小车拉至靠近打点计时器,接通电源,释放小车
D.取下纸带,并重复多次,得到几条打点纸带.选用点迹清晰的纸带进行数据处理实验中有一重大疏漏,请指出并改正:应平衡摩擦力.
(4)数据处理
将改正实验疏漏后得到的纸带,去掉前面比较密集的点,选择点迹清晰且便于测量的连续点0-6,测出各点间距离如图(b)所示,已知电火花计时器的打点周期为T,要验证在第l点与第5点时系统的机械能相等,则系统的动能增加量△Ek=$\frac{1}{8{T}^{2}}(M+m)(({d}_{6}-{d}_{4})^{2}-{d}_{2}^{2})$,重力势能的减小量△Ep=mg(d5-d1),如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.

(5)如图(c)所示是课本上提供的实验方案,比较两种实验方案,你认为图c所对应的方案更合理(填“a”或“c”),理由是a图对应的实验方案中还受到细线与滑轮间阻力影响.

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