如圖所示,某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強電場E,在豎直平面內(nèi)建立坐標系xOy,在y<0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B,在y>O的空間內(nèi),將一質(zhì)量為m的帶電液滴(可視為質(zhì)點)自由釋放,此液滴則沿y軸的負方向,以加速度a=2g(g為重力加速度)做勻加速直線運動,當液滴運動到坐標原點時,被安置在原點的一個裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變),隨后液滴進入y<0的空間運動.液滴在y<0的空間內(nèi)的運動過程中
A.重力勢能一定不斷減小B.電勢能一定先減小后增大
C.動能不斷增大D.動能保持不變
D

試題分析:帶電粒子在x軸上方運動時,受到電場力與重力作用,由牛頓第二定律可得:
qE+mg=ma=m×2g,故qE=mg;當帶電粒子進入下方磁場時,由于電場力與重力方向相反,處于平衡.而洛倫茲力提供向心力,做勻速圓周運動.所以重力勢能先減小后增大,故A錯誤;由于電場力先作負功后做正功,所以電勢能先增大后減小,故B錯誤;由于做勻速圓周運動,則速度的大小不變,則動能不變,故C錯誤,D正確;
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場,如圖為質(zhì)譜儀的原理圖.設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計重力),經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中,帶電粒子打到底片上的P點,設(shè)OP=x,則在下圖中能正確反映x與U之間關(guān)系的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一個有界的足夠大的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,一個不計重力的帶正電的粒子以某一速率v垂直磁場方向從O點進入磁場區(qū)域,電子進入磁場時速度方向與邊界夾角為θ,下列有關(guān)說法正確的是
A.若θ一定,速度v越大,粒子在磁場中運動時間越長
B.粒子在磁場中運動時間與速度v有關(guān),與角θ大小無關(guān)
C.若速度v一定,θ越大,粒子在磁場中運動時間越長
D.粒子在磁場中運動時間與角度θ有關(guān),與速度v無關(guān)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

 如圖所示的空間分為I、II、III三個區(qū)域,各豎直邊界面相互平行,I、II區(qū)域均存在電場強度為E的勻強電場,方向垂直界面向右;同時II區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場;III區(qū)域空間有一與FD邊界成450角的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,其下邊界為水平線DH,右邊界是GH:一質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計)從O點由靜止釋放,到達A點時速度為v0,粒子在C點沿著區(qū)域III的磁感線方向進人III區(qū)域,在DH上的M點反彈,反彈前、后速度大小不變,方向與過碰撞點的豎直線對稱,已知粒子在III區(qū)域內(nèi)垂直于磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動的軌道半徑為r= ,C點與M點的距離為,M點到右邊界GH的垂直距離為。求:
(1)粒子由O點運動到A點的時間t1=?
(2) A與C間的電勢差UAC=?
(3)粒子在III區(qū)域磁場內(nèi)運動的時間t2=?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20 分)如圖甲所示,偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行極板水平放置,板長L=0.08m,板間距足夠大,兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強磁場。一個比荷為的帶負電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,若從該粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時開始計時,板間場強恰好按圖乙所示的規(guī)律變化,粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進入勻強磁場并最終垂直磁場右邊界射出。不計粒子重力,

求:(1)粒子在磁場中運動的速率v;
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑R和磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)粒子從進入偏轉(zhuǎn)電場到離開磁場所用的時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖所示,s為一電子發(fā)射槍,可以連續(xù)發(fā)射電子束,發(fā)射出來的電子初速度可視為0,電子經(jīng)過平行板A、B之間的加速電場加速后,從O點沿x軸正方向進入xoy平面內(nèi),在第一象限內(nèi)沿x、y軸各放一塊平面熒光屏,兩屏的交點為O,已知在y>0、0<x<a的范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場,在y>0、x>a的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場,大小均為B。已知給平行板AB提供直流電壓的電源E可以給平行板AB提供0~U之間的各類數(shù)值的電壓,現(xiàn)調(diào)節(jié)電源E的輸出電壓,從0調(diào)到最大值的過程中發(fā)現(xiàn)當AB間的電壓為時,x軸上開始出現(xiàn)熒光。(不計電子的重力)試求:
(1)當電源輸出電壓調(diào)至和U時,進入磁場的電子運動半徑之比r1:r2
(2)兩熒光屏上的發(fā)光亮線的范圍。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(19分)如圖,在豎直平面內(nèi)有以O(shè)為坐標原點的xOy坐標系,x≥0處有一塊水平放置的粗糙薄板,已知P點坐標(L,0)。原點O處放一個質(zhì)量為2m的絕緣物塊A(可看做質(zhì)點),A與薄板間的動摩擦因數(shù)為μ;第二、三象限內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;第三、四象限內(nèi)有沿y軸正向的勻強電場,第三象限內(nèi)電場強度大小為,第四象限內(nèi)電場強度大小為;另有一個質(zhì)量為m,帶電量為q(q>0)的小球B從第二象限內(nèi)的某點由靜止釋放,當它的運動方向變?yōu)樗椒较驎r恰與A相撞,碰撞過程系統(tǒng)損失了的能量,B球電荷量不變。碰后A獲得沿x軸正向的速度,最后停止在P點;B球反彈后最后也打在P點。求:

⑴B球經(jīng)過y軸時的坐標;
⑵B球靜止釋放點離x軸的高度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的混合體,經(jīng)同一加速電場后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏上,則它們(  )
A.同時到達屏上同一點B.先后到達屏上同一點
C.同時到達屏上不同點D.先后到達屏上不同點

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分) 如圖所示,足夠長的光滑導軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導軌間距為d,b、c兩點間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為r,桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,F(xiàn)用一豎直向上的力拉導體桿,使導體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動,上升了H高度,這一過程中bc間電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為Q,g為重力加速度,不計導軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:

⑴導體桿上升到H過程中通過桿的電量;
⑵導體桿上升到H時所受拉力F的大小;
⑶導體桿上升到H過程中拉力做的功。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案