如圖甲所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,不計(jì)空氣阻力,現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖10乙中的( )
AD
考點(diǎn):
專題:電學(xué)圖像專題.
分析:帶正電的小環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的洛倫茲力方向向上,注意討論洛倫茲力與重力的大小關(guān)系,然后即可確定其運(yùn)動(dòng)形式,注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的.
解答:解:當(dāng)qvB=mg時(shí),小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)圖象為A,故A正確;
當(dāng)qvB>mg時(shí),F(xiàn)N=qvB-mg,此時(shí):μFN=ma,所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),直到qvB=mg時(shí),小環(huán)開始做勻速運(yùn)動(dòng),故D圖象正確,故D正確;
當(dāng)qvB<mg時(shí),F(xiàn)N=mg-qvB此時(shí):μFN=ma,所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),直至停止,所以其v-t圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大,故BC錯(cuò)誤.
故選AD.
點(diǎn)評(píng):分析洛倫茲力要用動(dòng)態(tài)思想進(jìn)行分析,注意討論各種情況,同時(shí)注意v-t圖象斜率的物理應(yīng)用,總之本題比較全面的考查了高中所學(xué)物理知識(shí).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電子以與磁場垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,從N點(diǎn)射出,如圖12所示,若電子質(zhì)量為m,電荷量為e,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則       (   )
A.h=d
B.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D.洛倫茲力對(duì)電子不做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,相互平行的豎直分界面MN、PQ,相距L,將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強(qiáng)磁場,Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度未知,Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,自MN上的O點(diǎn)以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū),此時(shí)Ⅱ區(qū)的電場方向豎直向下,以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)時(shí),電場突然反向,場強(qiáng)大小不變,這個(gè)電子總是經(jīng)過O點(diǎn)且水平進(jìn)入Ⅱ區(qū).(不計(jì)電子重力)

小題1:畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖;
小題2:求電子經(jīng)過界面PQ上兩點(diǎn)間的距離;
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場強(qiáng)度大小恒為E,求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中.哪個(gè)圖是正確的?(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn),以平行于y軸的初速度射入此磁場,在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場.不計(jì)重力的影響.由這些條件可知                  
A.不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置
B.不能確定粒子速度的大小
C.不能確定粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間
D.以上三個(gè)判斷都不對(duì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中,MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓,電壓變化周期T=0.1s,兩板間電場可看做均勻的,且兩板外無電場. 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,分界線為CD,AB為熒光屏. 金屬板間距為d,長度為l,磁場B的寬度為d. 已知:,帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì). 試求:

(1)帶電粒子進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×102V/m,一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中,在金屬板的正上方高度h=0.80m的C處有一粒子源,可在紙面內(nèi)向水平線以下的各個(gè)方向均勻放出帶電粒子,帶電粒子的初速度,質(zhì)量為,電荷量為,粒子最終落在金屬板上。若不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子源所在處C點(diǎn)的電勢;
(2)帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能;
(3)若只將電場換為勻強(qiáng)磁場,磁場分布在半徑為力,圓心在C點(diǎn)的圓形區(qū)域內(nèi),磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T,從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)求兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比;
(2)求兩粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)速率之比;
(3)求兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的向心加速度之比。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的空間分為I、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域,邊界AD與邊界AC的夾角為300,邊界AC與MN平行,I、Ⅱ區(qū)域均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里,Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐,邊界AD上的P點(diǎn)與A點(diǎn)間距離為2d.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v=2Bqd/m,
沿紙面與邊界AD成600的圖示方向從左邊進(jìn)入I區(qū)域磁場(粒子的重力可忽略不計(jì)).
(1)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場,從邊界MN飛出磁場,求粒子經(jīng)過兩磁場區(qū)域的時(shí)間.
(2)粒子從距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處進(jìn)入磁場時(shí),在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短?
(3)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí),在整個(gè)空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,當(dāng)粒子經(jīng)過邊界AC時(shí)撤去電場,則該粒子在穿過兩磁場區(qū)域的過程中沿垂直紙面方向移動(dòng)的距離為多少?

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