如圖所示，在一絕緣、粗糙且足夠長(zhǎng)的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑．整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直．現(xiàn)給帶電球體一個(gè)水平速度v0，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為（　�。�
A．0B．
1
2
m(
mg
qB
)2
C．
1
2
mv02		D．
1
2
m[v02-(
mg
qB
)2]

（1）當(dāng)qv0B=mg時(shí)，圓環(huán)不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零，故A可能．
（2）當(dāng)qv0B＜mg時(shí)，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功．根據(jù)動(dòng)能定理得：
-W=0-
1
2
mv02得W=
1
2
mv02故C可能．
（3）當(dāng)qv0B＞mg時(shí)，圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qvB=mg，即當(dāng)qvB=mg，v=
mg
qB
時(shí)，不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
根據(jù)動(dòng)能定理得：
-w=
1
2
mv2-
1
2
mv02，代入解得：W=
1
2
m（v02+（
mg
qB
）2），故D可能；
題目要求選不可能的，故選：B．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，輕彈簧一端連于固定點(diǎn)O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時(shí)速度恰好水平，其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點(diǎn)與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細(xì)繩，同時(shí)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運(yùn)動(dòng)。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn)，小球P的電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力，取g="10" m/s2。那么，

（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過(guò)程中，其彈力做功為多少？
（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時(shí)刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時(shí)刻具有相同速度的前提下，請(qǐng)推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運(yùn)動(dòng)速度與水平方向的夾角)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(22分) 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系O點(diǎn)處有一粒子源，該粒子源可向x ³ 0的范圍內(nèi)發(fā)射比荷C/kg的帶正電粒子，粒子速度范圍為(c為真空中的光速)，在0£x< 1m的I區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感強(qiáng)度B1=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在1m£x£3 m的II區(qū)域存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感強(qiáng)度B2 = 0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。

(1) 速度多大的粒子不可能進(jìn)入II區(qū)域? 并指出這些粒子在y軸上射出的范圍。
(2) 對(duì)能從(1m，0)點(diǎn)進(jìn)入II區(qū)域的粒子，它在O點(diǎn)發(fā)射速度的方向(用與x軸正向夾角q表示)與其大小滿足的什么關(guān)系? 在O點(diǎn)發(fā)射的什么方向范圍內(nèi)的粒子才有可能經(jīng)過(guò)(1m，0)點(diǎn)？
(3) 對(duì)在O點(diǎn)與+y方向成45°角入射的粒子，在答題卡的圖上用圓規(guī)和直尺作出它們?cè)趚=3m邊界上射出的范圍，并在各射出點(diǎn)標(biāo)出速度矢量(要求你畫(huà)的圖能表明各速度的矢量長(zhǎng)短關(guān)系及方向關(guān)系)。
(圖中要留下清晰的作圖痕跡，使閱卷者能看得清你的作圖過(guò)程，不要求寫(xiě)出作圖依據(jù)和作圖過(guò)程) 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


⑵如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點(diǎn)從磁場(chǎng)中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線方向的夾角為φ（如圖）。求入射粒子的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖，使陰極射線管發(fā)出的電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的作用力是______

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是（　�。�
A．洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功
B．洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功
C．洛倫茲力改變帶電粒子的速度方向
D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

洛侖茲力在現(xiàn)代科技中有著廣泛的應(yīng)用，______、______等現(xiàn)代高科技儀器設(shè)備中，都要用到洛侖茲力來(lái)控制電荷的運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有當(dāng)其軌跡為圓時(shí)才有洛倫茲力不對(duì)帶電粒子做功
B．不論帶電粒子在磁場(chǎng)中做何運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力均不對(duì)帶電粒子做功
C．因?yàn)榘才嗔κ锹鍌惼澚Φ暮暧^表現(xiàn)，因而安培力使通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，也不對(duì)導(dǎo)體做功
D．因?yàn)槁鍌惼澚?duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，因此帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度不發(fā)生變化

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 一個(gè)電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)到達(dá)P點(diǎn). 經(jīng)測(cè)量P、O間的距離為l，不計(jì)帶電粒子受到的重力. 求：

（1）帶電粒子所受洛倫茲力的大��；
（2）帶電粒子的質(zhì)量。

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