如圖所示,某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy,在y<0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn))自由釋放,此液滴則沿y軸的負(fù)方向,以加速度a=2g(g為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),被安置在原點(diǎn)的一個(gè)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(jìn)入y<0的空間運(yùn)動(dòng).液滴在y<0的空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程中
A.重力勢(shì)能一定不斷減小B.電勢(shì)能一定先減小后增大
C.動(dòng)能不斷增大D.動(dòng)能保持不變
D

試題分析:帶電粒子在x軸上方運(yùn)動(dòng)時(shí),受到電場(chǎng)力與重力作用,由牛頓第二定律可得:
qE+mg=ma=m×2g,故qE=mg;當(dāng)帶電粒子進(jìn)入下方磁場(chǎng)時(shí),由于電場(chǎng)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(yùn)動(dòng).所以重力勢(shì)能先減小后增大,故A錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)力先作負(fù)功后做正功,所以電勢(shì)能先增大后減小,故B錯(cuò)誤;由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則速度的大小不變,則動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤,D正確;
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

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一個(gè)有界的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)不計(jì)重力的帶正電的粒子以某一速率v垂直磁場(chǎng)方向從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與角度θ有關(guān),與速度v無關(guān)

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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、III三個(gè)區(qū)域,各豎直邊界面相互平行,I、II區(qū)域均存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向垂直界面向右;同時(shí)II區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng);III區(qū)域空間有一與FD邊界成450角的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì))從O點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度為v0,粒子在C點(diǎn)沿著區(qū)域III的磁感線方向進(jìn)人III區(qū)域,在DH上的M點(diǎn)反彈,反彈前、后速度大小不變,方向與過碰撞點(diǎn)的豎直線對(duì)稱,已知粒子在III區(qū)域內(nèi)垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r= ,C點(diǎn)與M點(diǎn)的距離為,M點(diǎn)到右邊界GH的垂直距離為。求:
(1)粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間t1=?
(2) A與C間的電勢(shì)差UAC=?
(3)粒子在III區(qū)域磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20 分)如圖甲所示,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩個(gè)平行極板水平放置,板長(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)比荷為的帶負(fù)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(chǎng),若從該粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí),板間場(chǎng)強(qiáng)恰好按圖乙所示的規(guī)律變化,粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出。不計(jì)粒子重力,

求:(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率v;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)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(chǎng)加速后,從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)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(diǎn)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(qiáng)磁場(chǎng),在y>0、x>a的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(dāng)AB間的電壓為時(shí),x軸上開始出現(xiàn)熒光。(不計(jì)電子的重力)試求:
(1)當(dāng)電源輸出電壓調(diào)至和U時(shí),進(jìn)入磁場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)半徑之比r1:r2
(2)兩熒光屏上的發(fā)光亮線的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖,在豎直平面內(nèi)有以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy坐標(biāo)系,x≥0處有一塊水平放置的粗糙薄板,已知P點(diǎn)坐標(biāo)(L,0)。原點(diǎn)O處放一個(gè)質(zhì)量為2m的絕緣物塊A(可看做質(zhì)點(diǎn)),A與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;第二、三象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;第三、四象限內(nèi)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第三象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,第四象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為;另有一個(gè)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(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)它的運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)樗椒较驎r(shí)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(diǎn);B球反彈后最后也打在P點(diǎn)。求:

⑴B球經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo);
⑵B球靜止釋放點(diǎn)離x軸的高度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分) 如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為d,b、c兩點(diǎn)間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)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(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。現(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng),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(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:

⑴導(dǎo)體桿上升到H過程中通過桿的電量;
⑵導(dǎo)體桿上升到H時(shí)所受拉力F的大。
⑶導(dǎo)體桿上升到H過程中拉力做的功。

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