如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強度為E，今有一帶正電的微粒從a板下緣以初速度v0豎直向上射入電場，當它飛到b板時，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较�，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場大小為E，方向豎直向上，磁感強度方向垂直紙面向里，磁場磁感應(yīng)強度大小等于E/v0，重力加速度為g，則下列關(guān)于粒子運動的有關(guān)說法不正確的是（　　）
分析：將粒子在電場中的運動沿水平和豎直方向正交分解，水平分運動為初速度為零的勻加速運動，豎直分運動為末速度為零的勻減速運動，根據(jù)運動學(xué)公式和牛頓第二定律列式分析；粒子在復(fù)合場中運動時，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力．
解答：解：A、將粒子在電場中的運動沿水平和豎直方向正交分解，水平分運動為初速度為零的勻加速運動，豎直分運動為末速度為零的勻減速運動，根據(jù)運動學(xué)公式，有
水平方向：v0=at，d=
v
2
0
2g

豎直方向：0=v0-gt
解得
a=g  ①
t=
v0
g
 ②
故A正確；
B、粒子在復(fù)合場中運動時，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力
qv0B=m
v2
r

解得
r=
mv0
qB
 ③
由①②③得到r=2d，故B正確；
C、由于r=2d，畫出軌跡，如圖

由幾何關(guān)系，得到回旋角度為30°，故在復(fù)合場中的運動時間為
t2=
T
12
=
πm
6qB
=
πd
3v0

故C錯誤；
D、粒子在電場中運動時間為
t1=
d
.
vx
=
d
v0
2
=
2d
v0

故粒子在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為t=t1+t2=
(π+6)d
3v0
，故D正確；
本題選錯誤的，故選C．
點評：本題關(guān)鍵是將粒子在電場中的運動正交分解為直線運動來研究，而粒子在復(fù)合場中運動時，重力和電場力平衡，洛侖茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運動．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球，小球經(jīng)過最高點時的速度為υ0=
1
2
gR
，其中R為圓環(huán)的半徑，g為重力加速度．求：
（1）小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時受到圓環(huán)的彈力的大小和方向；
（2）小球經(jīng)過圓環(huán)最低點時對圓環(huán)的彈力大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R，下端與絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊（可視為質(zhì)點），從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動，沿半圓形軌道恰好通過最高點C，場強大小E＜
mgq
．
（1）試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功．
（2）求物塊離開軌道落回水平面的位置距C點的水平距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P固定，P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài)，則斜面體P此刻受到外力的個數(shù)可能是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng) 物理選修3-3
（1）關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法，正確的是
 
（填入正確選項前的字母）
A．布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動
B．氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加
C．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加
D．空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學(xué)第二定律
（2）如圖所示，豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接有氣壓表，能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強．開始時，活塞處于靜止狀態(tài)，此時氣體體積為30cm3，氣壓表讀數(shù)為1.1×105Pa．若用力向下推動活塞，使活塞緩慢向下移動一段距離，穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×105Pa．不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．
①簡要說明活塞移動過程中，被封閉氣體的吸放熱情況；
②求活塞穩(wěn)定后氣體的體積；
③對該過程中的壓強變化做出微觀解釋．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計）．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外．金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計摩擦．從靜止釋放后ab保持水平而下滑．試求
（1）ab勻速下滑時的速度vm
（2）若ab從釋放至其運動達到最大速度時下落的高度為h，此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案