1.如圖所示,某空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,已知一離子在電場力和磁場力作用下,從靜止開始沿曲線acb運動,到達b點時速度為零,c點為運動的最低點,則( 。
A.離子必帶負電
B.a、b兩點位于同一高度
C.離子在運動過程中機械能一直保持不變
D.離子到達b點后將沿原曲線返回a點

分析 帶電粒子由靜止釋放(不考慮重力),在電場力的作用下會沿電場向下運動,在運動過程中,帶電粒子會受到洛倫茲力,所以粒子會沿逆時針方向偏轉(zhuǎn),到達c點時,洛倫茲力方向向上,此時粒子具有最大速度,在之后的運動中,粒子的電勢能會增加速度越來越小,到達b點時速度為零.之后粒子會繼續(xù)向右重復(fù)由在由a經(jīng)c到b的運動形式.

解答 解:A、粒子開始受到電場力作用開始向下運動,在運動過程中受洛倫茲力作用,知電場力方向向下,則離子帶正電.故A錯誤.
B、根據(jù)動能定理知,洛倫茲力不做功,在A到B的過程中,動能變化為零,則電場力做功為零,A、B兩點等電勢,因為該電場是勻強電場,所以A、B兩點位移同一高度.故B正確.
C、根據(jù)機械能守恒定律的條件,離子在運動過程中,還有電場力做功,因此機械能會變化的.故C錯誤.
D、只要將離子在b點的狀態(tài)與a點進行比較,就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)(速度為零,電勢能相等)相同,如果右側(cè)仍有同樣的電場和磁場的疊加區(qū)域,離子就將在b之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運動,因此,離子是不可能沿原曲線返回a點的.如圖所示.故D錯誤.

故選:B.

點評 本題主要考查了帶電粒子在混合場中運動的問題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過受力情況分析粒子的運動情況,要注意洛倫茲力永不做功,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,M、N為兩個固定的等量同種正電荷,在其連線的中垂線上的P點放一個靜止的負電荷(重力不計),下列說法中正確的是

A.從P到O,可能加速度越來越小,速度越來越大

B.從P到O,可能加速度先變大,再變小,速度越來越大

C.越過O點后,加速度一直變大,速度一直變小

D.越過O點后,加速度一直變小,速度一直變小

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12.如圖所示為“割繩子”游戲中的一幅截圖,游戲中割斷左側(cè)繩子糖果就會通過正下方第一顆星星….糖果一定能經(jīng)過星星處嗎?現(xiàn)將其中的物理問題抽象出來進行研究:三根不可伸長的輕繩共同系住一顆質(zhì)量為m的糖果(可視為質(zhì)點),設(shè)從左到右三根輕繩的長度分別為l1、l2和l3,其中最左側(cè)的繩子處于豎直且張緊的狀態(tài),另兩根繩均處于松弛狀態(tài),三根繩的上端分別固定在同一水平線上,且相鄰兩懸點間距離均為d,糖果正下方的第一顆星星與糖果距離為h.已知繩子由松弛到張緊時沿繩方向的速度分量即刻減為零,現(xiàn)將最左側(cè)的繩子割斷,以下選項正確的是( 。
A.只要滿足${l_2}≥\sqrt{{{({l_1}+h)}^2}+{d^2}}$,糖果就能經(jīng)過正下方第一顆星星處
B.只要滿足${l_3}≥\sqrt{{{({l_1}+h)}^2}+4{d^2}}$,糖果就能經(jīng)過正下方第一顆星星處
C.糖果可能以$\frac{{mg{l_2}^2}}{d^2}(\sqrt{{l_2}^2-{d^2}}-{l_1})$的初動能開始繞中間懸點做圓運動
D.糖果到達最低點的動能可能等于$mg[{l_2}-\frac{{{{({l_2}^2-{d^2})}^{\frac{3}{2}}}}}{{{l_2}^2}}-\frac{{{l_1}{d^2}}}{{{l_2}^2}}]$

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9.甲?乙兩隊進行拔河比賽,結(jié)果甲隊獲勝.有位同學(xué)解釋甲隊獲勝的原因是因為甲隊的拉力大于乙隊的拉力,請你分析一下,這位同學(xué)的解釋正確與否?

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16.某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片、蘋果制作了水果電池,他們想通過實驗的方法測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r.現(xiàn)有如下實驗器材:
多用電表一個;高阻值電阻箱R一個;保護電阻R0一只;導(dǎo)線開關(guān)若干;

(1)如圖甲,已知鋅比銅活潑,所以鋅片失電子作負極,銅片得電子作正極.為了估計此蘋果電池的電動勢,某同學(xué)直接使用多用電表直流電壓擋測量,則應(yīng)將紅表筆與銅片(填“銅”或“鋅”)連接.通過上網(wǎng)查看可知水果電池的內(nèi)阻與水果的種類、兩電極之間的距離及電極面積大小有關(guān),一般在幾百至幾千歐姆之間.為了估測此蘋果電池的內(nèi)阻,不能(填“能”或“不能”)使用多用電表的歐姆擋進行初步測量.
(2)由于缺少電流表與電壓表,研究小組仍然使用多用表進行實驗,某同學(xué)連接如乙圖的實驗電路,將多用電表當(dāng)電流表使用(不計其內(nèi)阻).調(diào)節(jié)電阻箱R可測得多組多用電表讀數(shù)I,為了減少偶然誤差,該同學(xué)作$\frac{1}{I}$-R圖象進行數(shù)據(jù)處理.如果圖象的斜率為k,截距為b,則由圖象可得該蘋果電池的電動勢E=$\frac{1}{k}$,內(nèi)阻r=$\frac{k}-{R_0}$.(用k、b和R0表示)

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6.如圖為某勻強電場的等勢面分布圖(等勢面豎直分布),已知每兩個相鄰等勢面相距4cm,則該勻強電場的電場強度大小和方向分別為( 。
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C.E=50V/m,水平向左D.E=50V/m,水平向右

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13.如圖所示,臺階高度為h,重球半徑為R,且h=$\frac{R}{2}$.力F的方向垂直過O點的直徑,由力的圖示可知,力F的大小為70N,方向用角度表示是與水平方向之間的夾角是60°.

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11.一輛汽車的平直公路上行駛的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象可以判斷( 。
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