题目内容

4．如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中．A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；B中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外．其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是（　　）
A．B．C．D．

分析 当带电粒子所受的合力为零时才能做匀速直线运动，分析粒子的受力情况，从而作出判断．

解答 解：A、根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，故A正确．
B、根据等量同种电荷的电场线分布可知电场线与虚线重合，带电粒子所受的电场力与其速度平行，粒子做变速直线运动，故B错误．
C、由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，带电粒子能做匀速直线运动，故C正确．
D、若粒子带正电，粒子所受的电场力向上，由左手定则判断知洛伦兹力方向向下，能与电场力平衡，则带电粒子能做匀速直线运动．故D正确．
本题选不可能做匀速直线运动的，故选：B．

点评 本题要紧扣匀速直线运动的条件：合力为零，掌握电场线和磁感线的分布情况，结合安培定则和左手定进行判断．

练习册系列答案
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14．如图甲所示，AB是电场中的一条电场线，质子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点，其v-t图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．质子运动的过程中电势能逐渐增大
B．电场线的方向由B指向A
C．A、B两点电场强度的大小关系满足EA＜EB
D．质子运动的加速度随时间逐渐减小
15．一物体从高处A点自由落下，经B点到C点，已知在C点的速度是在B点速度的3倍，B、C间距是40米，则A、C间距是45 米．（g=10m/s2）
12．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是（　　）
A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
19．如图为一简谐横波在t=0.10S时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，此刻P点振动方向沿Y轴正方向，并经过0.2s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=4m处的质点，则（　　）
A．波沿X轴负方向传播
B．t=0.05s时，质点Q的加速度为0，速度为正向最大
C．从f=0.10s到t=0.15s，该波沿X轴传播的距离是2m
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为l0cm
E．t=0.25s时，质点Q纵坐标为l0cm
9．绵阳规划建设一新机场，请你帮助设计飞机跑道．设计的飞机质量m=5×104kg，起飞速度是80m/s．
（1）若起飞加速滑行过程中飞机发动机实际功率保持额定功率P=8000kW，飞机在起飞前瞬间加速度a1=0.4m/s2，求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小？
（2）若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F=8×104N，受到的平均阻力为f=2×104N．如果允许飞机在达到起飞速度的瞬间可能因故而停止起飞，立即关闭发动机后且能以大小为4m/s2的恒定加速度减速而停下，为确保飞机不滑出跑道，则跑道的长度至少多长？
16．如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，管的内壁光滑，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中．现将一直径略小于塑料管内径，质量为m，带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg，以下说法正确的是（　　）
A．小球释放后，到达B点时速度为零，并在BDA间往复运动
B．小球释放后，第一次达到B点时对管壁的压力为4mg
C．小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5：1
D．小球释放后，前后两次经过最高点C时对管壁的压力之差为4mg
13．如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内（如图），t=0时刻有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v0=2×103m/s．已知带电粒子的比荷为$\frac{q}{m}$=1.0×104C/kg，其它有关数据见图中标示．试求：

（1）t1=$\frac{4π}{3}$×10-4s时粒子所处位置的坐标（x1，y1）；
（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h；
（3）带电粒子是否还可以返回原点？如果可以，求返回原点经历的时间t′．
14．一辆汽车从车站由静止开始以加速度a1沿平直公路行驶时间t1、驶过的位移S1时，发现有一乘客没有上车，立即关闭发动机刹车．若刹车的加速度为a2，经时间t2滑行S2汽车停止．则下列表达式正确的是（　　）
A．$\frac{{S}_{1}}{{S}_{2}}$=$\frac{{t}_{2}}{{t}_{1}}$B．$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{t}_{2}}{{t}_{1}}$
C．$\frac{{S}_{1}}{{S}_{2}}$=$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$D．$\frac{{S}_{1}}{{S}_{2}}$=$\frac{{t}_{1}^{2}}{{t}_{1}^{2}}$

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