4.如圖,兩平行金屬板AB長L,相距為d,當兩板間加上電壓U時,質量為m、帶電量為q的粒子以速度V0沿兩板中線進入,恰好從A極板末端離開電場.當兩板間加上一個垂直于紙面的勻強磁場B時,質量為m、帶電量為q的粒子同樣以速度V0沿兩板中線進入,恰好從B極板末端離開該區(qū)間.若同時加上U和B,質量為m、帶電量為q的粒子以V0沿兩板中線進入兩板之間,(不計帶電粒子的重力)下列說法正確的是( 。
A.粒子一定帶正電B.粒子一定沿中線運動
C.粒子一定向著A板偏離中線D.粒子一定向著B板偏離中線

分析 A、根據(jù)電場方向與粒子受到的電場力方向判斷粒子的電性;或根據(jù)磁場方向與粒子所受洛倫茲力方向判斷粒子電性.
BCD、粒子在電場中做類平拋運動,由類平拋運動規(guī)律可以求出電場強度,粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律可以求出磁感應強度,從而比較電場力與洛倫茲力大小,即可判定.

解答 解:A、粒子從上極板邊緣飛出,粒子受到的電場力向上,因場強方向不知,則無法判定粒子電性;粒子在磁場中從下極板邊緣飛出,粒子剛進入磁場時受到的洛倫茲力向下,由于磁場方向不知,則也無法判定粒子電性,故A錯誤;
BCD、帶電粒子在電場中做類平拋運動,則         
水平方向:L=v0t,
豎直方向:$\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}$at2           
而a=$\frac{qE}{m}$
解得:E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$
則粒子的電場力FE=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{L}$
而粒子在磁場中做勻速圓周運動,
設帶電粒子軌道半徑為R,由何關系:
(R-$\frac{1}{2}$L)2+L2=R2        
帶電粒子做圓周運動由洛倫茲力提供向心力:
qBV0=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$
聯(lián)立解得:B=$\frac{5m{v}_{0}}{4qL}$
那么粒子受到的洛倫茲力FL=$\frac{5m{v}_{0}^{2}}{4L}$>$\frac{m{v}_{0}^{2}}{L}$,
因此若同時加上U和B,質量為m、帶電量為q的粒子以V0沿兩板中線進入兩板之間,粒子向B極偏離中線,故BC錯誤,D正確;
故選:D.

點評 本題考查了粒子在電場與磁場中的運動,分析清楚粒子的運動過程、應用左手定則、類平拋運動規(guī)律、牛頓第二定律、平衡條件即可正確解題.

練習冊系列答案
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A.B.C.D.

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15.如圖所示,傾角為θ的斜面放在粗糙的水平地面上,現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊m正沿斜面加速下滑.支架上用細線懸掛的小球達到穩(wěn)定(與滑塊相對靜止)后,懸線的方向與豎直方向的夾角也為θ,斜面體始終保持靜止,則下列說法正確的是( 。
A.斜面光滑
B.斜面粗糙
C.達到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對斜面體的摩擦力水平向左
D.達到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對斜面體的摩擦力水平向右

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12.如圖所示,各個光滑斜面的頂端在同一豎直線上,底端在同一處,讓各小物塊(可視為質點)均從各斜面頂端由靜止下滑,設斜面的傾角為θ,物塊從斜面頂端下滑到底端的時間為t,下列各圖象可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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19.在工業(yè)化高度發(fā)展的今天,傳動帶已成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分;未來傳動帶設備將向著大型化、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展.如圖所示,在煤炭運輸線上,傳送帶以速度v=2m/s勻速轉動,煤塊被靜止釋放于A點,煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,此后其運動至B點最后到達C點,已知AB間距離為10.4m,BC長度為8m且與水平面間夾角θ=37°,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)煤塊由A至C所用時間;
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9.如圖1所示,足夠長的固定斜面傾角為α,一小物塊從斜面底端開始以初速度v0沿斜面向上運動,若v0=12m/s,則經(jīng)過2s后小物塊達到最高點.多次改變v0的大小,記錄下小物塊從開始運動到最高點的時間tm,作出tm-v0圖象,如圖2所示,(g取10m/s2)則:

(1)若斜面光滑,求斜面傾角α.
(2)更換另一個傾角α=30°的斜面,當小物塊以v0=12m/s沿斜面向上運動時,仍經(jīng)過2s到達最高點,求它回到原來位置的速度大。
(3)更換斜面,改變斜面傾角α,得到的tm-v0圖象斜率為k,則當小物塊以初速度v0沿斜面向上運動時,求小物塊在斜面上運動的總時間為多少?

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(1)物塊滑到圓弧軌道底端時對軌道的壓力;
(2)物塊與傳送帶之間產(chǎn)生的內(nèi)能.

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13.將小球以某一初速度從地面豎直向上拋出,取地面為零勢能面,小球在上升過程中的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關系分別如圖中兩直線所示.取g=10m/s2,下列說法正確的是( 。
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