如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)， bO沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等�，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是
A．當(dāng)小球運(yùn)動到b點(diǎn)時，洛倫茲力最大
B．當(dāng)小球運(yùn)動到c點(diǎn)時，小球受到的支持力一定大于重力
C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電勢能增大，動能先增大后減小
D

試題分析：小球受到水平向左的電場力和豎直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如圖，故小球運(yùn)動到圓弧bc的中點(diǎn)時，速度最大，此時的洛倫茲力最大，選項(xiàng)A錯誤．

小球到C點(diǎn)時支持力方向不確定，所以無法確定支持力和重力大小的比較，B錯誤；．
小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加；因力的合力方向?qū)⒂谒椒较虺?5°向左下，當(dāng)小球運(yùn)動到圓弧bc的中點(diǎn)時速度最大，所以小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)過程中，動能先增大，后減�。x項(xiàng)D正確．
點(diǎn)評：該題要求同學(xué)們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運(yùn)動新的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動的知識解題，難度較大．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，三角形的一直角邊ML長為6a，落在y軸上，∠NML = 30°，其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場，已知從y軸上y=-2a的點(diǎn)射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點(diǎn).若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點(diǎn)為Q.忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力.試求：

（1）電子的比荷；
（2）電子束從+y軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍；
（3）從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個帶電微粒在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.則該帶電微粒必然帶_______，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開______.若已知圓半徑為r，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則線速度為_______.
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，圓柱桶的一個橫截面在xOy平面內(nèi)，與x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓心為，半徑為，在與y軸成=角的直徑兩端開有小孔和�，F(xiàn)在桶內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向平行于軸線向外，該裝置就是一個離子速度選擇器。離子束以某一入射角從孔射入，取值不同，就有不同速率的離子從孔射出。x軸下方存在方向沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，其右邊界上放置一個與y軸平行、間距為的擋板，板上開有小孔（與、、共線），緊靠孔處安放一離子探測器。當(dāng)離子源S以入射角對準(zhǔn)孔發(fā)射某種正離子，電場場強(qiáng)大小為時，探測器檢測到有離子射入。不計(jì)離子重力和離子間的作用，打在桶壁和擋板上的離子不再反彈。試求：

（1）射入探測器上的離子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）；
（2）射入探測器上的離子在磁場和電場中運(yùn)動的時間之比。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在重力場及相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一帶電液滴在此復(fù)合場空間中可能有不同的運(yùn)動狀態(tài)。下列關(guān)于帶電液滴的電性和運(yùn)動狀態(tài)的說法中正確的是
A．如果帶正電，液滴可能處于靜止?fàn)顟B(tài)
B．如果帶負(fù)電，液滴可能做勻速直線運(yùn)動
C．如果帶正電，液滴可能做勻速直線運(yùn)動
D．如果帶負(fù)電，液滴可能做勻速圓周運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個半徑R＝0.2 m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0 T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)．y軸右側(cè)存在電場強(qiáng)度大小為E＝1.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾?i>l＝0.1 m．現(xiàn)從坐標(biāo)為?(－0.2 m，－0.2 m?)的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場，速度大小v0＝5.0×103 m/s.（粒子重力不計(jì)）．

(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標(biāo)；
(2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(?0.1 m，－0.05 m?)的點(diǎn)回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，試求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分) 一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場中，通過了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖所示，粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積；
（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置，兩板間距為d、板長為l，在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三角形底邊BC與PQ在同一水平線上，頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上，如圖所示．一個質(zhì)量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入，若在兩板間加某一恒定電壓，粒子離開電場后垂直AB邊從D點(diǎn)進(jìn)入磁場，BD=AB，并垂直AC邊射出(不計(jì)粒子的重力)．

求：
(1)兩極板間電壓；
(2)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度；
(3)若兩板間不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外．要使粒子進(jìn)入磁場區(qū)域后能從AB邊射出，試求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某空間存在互相正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一個帶負(fù)電荷的小球以一定初速度（速度方向平行于紙面）由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場，經(jīng)過一段時間運(yùn)動至b點(diǎn)，下列說法正確的是
A．從a到b，小球可能做勻速直線運(yùn)動
B．從a到b，小球不可能做勻變速運(yùn)動
C．從a到b，小球可能做勻速圓周運(yùn)動
D．從a到b，小球機(jī)械能可能不變

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同步練習(xí)冊答案