题目内容
11.| A. | 若只存在磁场B,该粒子从OB边射出 | |
| B. | 若只存在磁场B,该粒子从BC边射出 | |
| C. | 若只存在电场E,该粒子经过A点的速度大小为$\sqrt{5}$v0 | |
| D. | 该粒子分别在只有电场E或磁场B时的区域中运动的时间之比为$\frac{4}{π}$ |
分析 带电粒子刚好以某一初速度从三角形0点沿角分线0C做匀速直线运动,则电场力等于洛伦兹力,只有磁场时粒子做类平抛运动,只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,根据平抛运动的基本规律及圆周运动的半径公式、周期公式即可求解.
解答 解:A、同时存在电场及磁场时,qE=qv0B.只有电场E时,设OC=L,t1=$\frac{L}{{v}_{0}}$,L=$\frac{1}{2}$at2,解得a=$\frac{qE}{m}$=$\frac{2{{v}_{0}}^{2}}{L}$,类平抛运动中AC方向分速度为vy=at1=2v0,合速度为$\sqrt{5}$v0.
当只有磁场时,qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$,解得r=$\frac{L}{2}$.轨迹如图,从OB边出磁场,AC正确,B错误.![]()
D、粒子在磁场中转过90°,时间t2=$\frac{\frac{π}{2}\frac{L}{2}}{{v}_{0}}$=$\frac{πL}{4{v}_{0}}$,所以$\frac{{t}_{1}}{{t}_{2}}$=$\frac{L}{{v}_{0}}$$\frac{4{v}_{0}}{πL}$=$\frac{4}{π}$,D正确.
故选:ACD.
点评 解答本题要抓住带电粒子刚好以某一初速度做匀速直线运动,则电场力等于洛伦兹力这一条件解题;同时知道带电粒子在电场、磁场中的运动情况,结合平抛运动的基本规律及圆周运动的半径公式、周期公式求解,难度适中.
练习册系列答案
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18.
德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究.如图(1)他们在一只阴极射线管中充了要考察的汞蒸气.阴极发射出的电子受阴极K和栅极R之间的电压UR加速,电子到达栅极R时,电场做功eUR.此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压UA.通过阳极的电流如图(2)所示,随着加速电压增大,阳极电流在短时间内也增大.但是到达一个特定的电压值UR后.观察到电流突然减小.在这个电压值上,电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子.参加碰撞的电子交出其能量,速度减小,因此到达不了阳极,阳极电流减小.eUR即为基态气体原子的激发能.得到汞原子的各个能级比基态高以下能量值:4.88eV,6.68eV,8.78eV,10.32eV(此为汞原子的电离能).若一个能量为7.97eV电子进入汞蒸气后测量它的能量可能是( )
| A. | 4.88eV或7.97eV | B. | 4.88eV或6.68eV | ||
| C. | 2.35eV或7.97eV | D. | 1.29eV或3.09eV或7.97eV |
6.
如图所示,虚线表示某电场中的四个等势面,相邻等势面间的电势差相等,一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面φ4向左进入电场,运动轨迹与等势面分别交于a,b,c三点,则可以判断( )
| A. | φ1<φ2<φ3<φ4 | |
| B. | 粒子的运动轨迹和φ3等势面也可能垂直 | |
| C. | φ4等势面上各点场强处处相等 | |
| D. | 该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场 |
16.
一个质量为m=1kg、直径为d=0.5m、电阻为R=0.98Ω的金属圆环,在方向斜向上且大小为F=10$\sqrt{2}$N的恒力作用下,恰能在磁场中沿水平方向向右运动,磁场在地面上方某区域内的分布情况如图所示,且磁感应强度水平方向的分量Bx的大小只随水平位置变化,其变化的关系为Bx=2(1+$\frac{x}{3}$)T,已知在运动过程中金属圆环所在的平面始终保特竖直,其中沿圆环轴线的磁场方向始终水平.则下列说法正确的是(g=10m/s2.π2=9.8)( )
| A. | 金属圆环运动过程中,感应电流方向始终为顺时针(沿速度方向观察) | |
| B. | 运动过程,金属圆环的速度将越来越大.但不会超过144m/s | |
| C. | 运动过程,金属圆环的安培力将逐渐为零,最终圆环的加速度为10m/s2 | |
| D. | 运动过程,金属圆环将到达稳定状态,且之后外力F的功率与安培力功率大小相等 |
3.
如图所示,弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,A、B间的距离是20cm,振子由A运动到B的时间是2s,则( )
| A. | 从O→B→O振子做了一次全振动 | |
| B. | 振动周期为2 s,振幅是10 cm | |
| C. | 从B开始经过6 s,振子通过的路程是60 cm | |
| D. | 振子在经过C点时速度大小一定相等,加速度也一定相等 | |
| E. | 从O开始经过3 s,振子的弹性势能最大 |
1.
如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直墙面上,另一端拴接一小物块,小物块放在动摩擦因数为μ的水平面上,当小物块位于O点时弹簧处于自然状态.现将小物块向右移到a点,然后由静止释放,小物块最终停在O点左侧的b点(图中未画出),以下说法正确的是( )
| A. | Ob之间的距离小于Oa之间的距离 | |
| B. | 从O至b的过程中,小物块的加速度逐渐减小 | |
| C. | 小物块在O点时的速度最大 | |
| D. | 从a到b的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功 |