16.如圖所示,磁場中固定一正點電荷+Q,一個質(zhì)子以+Q為圓心在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動.磁場方向垂直于質(zhì)子的運(yùn)動平面,磁感強(qiáng)度的大小為B,若質(zhì)子所受磁場力是電荷+Q作用的電場力的三倍,質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m.則質(zhì)子運(yùn)動的角速度可能是(  )
A.$\frac{2Bq}{3m}$B.$\frac{2Bq}{m}$C.$\frac{3Bq}{m}$D.$\frac{4Bq}{m}$

分析 由于不知道磁電荷運(yùn)動方向,但是知道洛倫茲力和速度垂直,因此分順時針和逆時針兩種轉(zhuǎn)動情況進(jìn)行分析,然后根據(jù)向心力公式以及線速度和角速度的關(guān)系列方程即可求解.

解答 解:該題中,質(zhì)子可能有兩種繞行的方向;
1、若順時針,則質(zhì)子受到的洛倫茲力的方向向外,由于質(zhì)子受到正電荷的斥力,所以合力的方向向外,質(zhì)子不可能做圓周運(yùn)動.
2、若粒子逆時針轉(zhuǎn)動,則質(zhì)子受到的洛倫茲力的方向向里,由于質(zhì)子受到正電荷的斥力,所以合力的方向向里,質(zhì)子做圓周運(yùn)動,由于質(zhì)子所受洛倫茲力是電場力的3倍,即:qvB=3qE,合力提供向心力,即:qvB-$\frac{1}{3}$qvB=mω2r=mv•ω
所以:ω=$\frac{2Bq}{3m}$;
故選:A.

點評 本題在電磁場中結(jié)合電場力和洛倫茲力考查了圓周運(yùn)動問題,關(guān)鍵是熟練運(yùn)用向心力公式的各種表達(dá)式正確解答,本題應(yīng)明確洛倫茲力和電場力的合力充當(dāng)向心力,從而求出對應(yīng)的角速度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距L=0.80m,PM間接有R=4.0Ω的電阻,勻強(qiáng)磁場與PQMN平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,導(dǎo)體棒cd沿導(dǎo)軌平面向右勻速運(yùn)動,在回路中產(chǎn)生的電流I=0.50A.求:
(1)導(dǎo)體棒cd所受安培力F的大;
(2)在一分鐘的時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.建造房屋時,一般保持底邊L不變,要設(shè)計好屋頂?shù)膬A角θ,以便下雨時落在屋頂?shù)挠甑文鼙M可能地滑離屋頂,其簡化模型如圖.設(shè)雨滴下滑時可視為無摩擦的運(yùn)動,從頂端O下滑到屋檐M的時間為t,到達(dá)M點速度為v,則( 。
A.θ越大,v越大B.θ越小,v越大C.θ越大,t越大D.θ越小,t越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.牛頓在伽利略、笛卡兒、開普勒.惠更斯等人研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)出牛頓運(yùn)動定律和萬有引力定律,建立了完整的經(jīng)典力學(xué)體系,物理學(xué)從此成為一門成熟的自然科學(xué),下列相關(guān)說法正確的是( 。
A.牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)是維持物體的速度
B.牛頓巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實驗室里測出了引力常量的數(shù)值
C.牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)
D.經(jīng)典力學(xué)的建立標(biāo)志著近代自然科學(xué)進(jìn)入了微觀世界

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.一個物體靜止在光滑水平面上,在一個恒力作用下物體沿直線運(yùn)動、如圖各圖象中能正確描述這個過程的可能是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.電子沿垂直于磁場的方向射入磁場,電子的動量變化、動能不變填(變化或不變),電子沿磁場方向射入磁場,電子的動量不變、動能不變填(變化或不變).

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.在“用單擺測重力加速度”的實驗中,
(1)某同學(xué)的操作步驟為:
a.取一根細(xì)線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上
b.用米尺量得細(xì)線長度L
c.在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d.用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t,得到周期T=$\frac{t}{n}$
e.用公式g=4π2L/T2計算重力加速度
①如果上述方法中單擺完成50次全振動時,秒表指針的位置如圖1所示,則周期為1.96s;
②按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比偏。ㄟx填“偏大”、“相同”或“偏小”).
(2)兩個同學(xué)分別在北大和南大探究了“單擺周期T與擺長L關(guān)系”的規(guī)律.多次改變擺長,記錄多組擺長和周期數(shù)據(jù),并繪制了T2-L圖象,如圖2所示,從中可以判斷,北大的實驗結(jié)果對應(yīng)圖線是B(填“A”或“B”).北大的同學(xué)求出圖線的斜率k,則用斜率k求重力加速度的表達(dá)式為g=$\frac{4{π}^{2}}{K}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.將單擺和彈簧振子都放在豎直向上做勻加速運(yùn)動的電梯中,則( 。
A.兩者的振動周期都不變
B.兩者的振動周期都變小
C.單擺的振動周期變小,彈簧振子的振動周期不變
D.單擺的振動周期變小,彈簧振子的振動周期變大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,傾角θ=30°的固定斜面上固定著擋板,輕彈簧下端與擋板相連,彈簧處于原長時上端位于D點.用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑定滑輪連接物體A和B,使滑輪左側(cè)繩子始終與斜面平行,初始時A位于斜面的C點,C、D兩點間的距離為L.現(xiàn)由靜止同時釋放A、B,物體A沿斜面向下運(yùn)動,將彈簧壓縮到最短的位置為E點,D、E兩點間距離為$\frac{L}{2}$.若A、B的質(zhì)量分別為4m和m,A與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{8}$,不計空氣阻力,重力加速度為g.整個過程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài),則(  )
A.A在從C至E的過程中,先做勻加速運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動
B.A在從C至D的過程中,加速度大小為$\frac{1}{20}$g
C.彈簧的最大彈性勢能為$\frac{3}{8}$mgL
D.彈簧的最大彈性勢能為$\frac{15}{8}$mgL

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同步練習(xí)冊答案