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9.形成雾霾天气的主要污染物是PM2.5,为了研究PM2.5的相关性质,某实验小组在实验中让一带电PM2.5颗粒(重力不计),垂直射入正交的匀强电场和磁场区域,如图所示,其中M、N为正对的平行带电金属板,结果它恰能沿直线运动.则(  )
A.M板一定带正电
B.PM2.5颗粒一定带正电
C.若仅使PM2.5颗粒的带电量增大,颗粒一定向M板偏移
D.若仅使PM2.5颗粒的速度增大,颗粒一定向N板偏移

分析 首先分析粒子在复合场中的受力情况,粒子受到电场力和洛伦兹力作用,无论粒子电性如何,电场力和洛伦兹力都将方向相反,然后根据粒子在复合场中运动特点结合能量关系分析即可得出答案.

解答 解:A:无论粒子带何种电荷,由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的,大小相等.根据左手定则,若是正电荷,其的洛伦兹力方向向上,电场力方向向下,而正电荷受到电场力与与电场强度同向,则M板带正电;若是负电荷,则洛伦兹力向下,电场力向上,负电荷受到电场力方向与电场强度方向相反,则M板带正电,故A正确,B错误.
C:根据电场力和洛伦兹力平衡,即qvB=qE,v=$\frac{E}{B}$,与电量的多少无关.故C错误.
D:若使PM2.5颗粒的速度增大,则洛伦兹力增大,则电场力与洛伦兹力不平衡,出现偏转现象,因洛伦兹力方向不确定,则不一定向N板偏移,故D错误.
故选:A.

点评 考查粒子受洛伦兹力与电场力做直线运动,其一定是匀速直线运动,并会根据力的大小来确定偏转方向.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.两块相同的直角棱镜与一块等腰棱镜拼接成如图所示的组合棱镜,称为直视棱镜.在主截面内,与底面平行的光线由左方射入棱镜,光线等高地从右面棱镜平行射出,犹如棱镜不存在一样.已知直角棱镜的折射率为n1=$\sqrt{2}$,等腰棱镜的折射率为n2=$\sqrt{3}$,不考虑底面的发射,求等腰棱镜的顶角α.(当光以入射角θ1从折射率为n1的介质入射到折射率为n2的介质中时,折射角为θ2,则它们满足关系式n1•sinθ1=n2•sinθ2

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20.2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称,汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示,假设道路上有并行的甲、乙两汽车都以v1=20m/s朝收费站正常沿直线行驶,现加成过ETC通道,需要在某位置开始做匀减速运动,到达虚线EF处处速度正好减为v2=4m/s,在虚线EF与收费站中心线之间以4m/s的速度匀速行驶,通过收费站中心线后才加速行驶离开,已知甲匀减速过程的加速度大小为a1=1m/s2,虚线EF处与收费站中心线距离d=10m,乙车过人工收费通道,需要在中心线某位置开始做匀减速运动,至中心线处恰好速度为零,进过缴费成功后再启动汽车行驶离开,已知乙车匀减速过程的加速度大小为a2=2m/s2,求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到收费站中心线过程中的位移大小;
(2)乙车比甲车提前多少时间到收费站中心线.

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17.矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击下层,子弹刚好不射出;若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示.则上述两种情况相比较(  )
A.子弹的末速度大小相等B.系统产生的热量一样多
C.子弹对滑块做的功相同D.子弹和滑块间的水平作用力一样大

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4.如图所示,线圈A、电键和滑动变阻器相连后接入M、N间的电源,B为一接有小灯珠的闭合线圈,下列关于小灯珠发光说法正确的是(  )
A.当电源是交流电源时,闭合电键后小灯珠可能发光
B.若闭合电键后小灯珠发光,则再将B线圈靠近A,则小灯珠更亮
C.当电源是交流电源时,闭合电键瞬间,小灯珠才能发光
D.当电源是直流电源时,无论如何操作小灯珠一定不发光

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14.一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是(  )
A.这列波沿x轴正向传播
B.这列波的波速是25m/s
C.质点P将比质点Q先回到平衡位置
D.经过△t=0.4s,A质点通过的路程为4m
E.经过△t=0.8s,A质点通过的位移为8m

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1.在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度为a,且方向沿斜面向上.设弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则(  )
A.当B刚离开C时,A发生的位移大小为$\frac{3mgsinθ}{k}$
B.从静止到B刚离开C的过程中,物块A克服重力做功为$\frac{3{m}^{2}{g}^{2}sinθ}{k}$
C.B刚离开C时,恒力对A做功的功率为(2mgsinθ+ma)v
D.当A的速度达到最大时,B的加速度大小为$\frac{a}{2}$

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18.如图甲所示,平行正对金属板A、B间距为d,板长为L,板面水平,加电压后其间匀强电场的场强为E=$\frac{2}{π}$V/m,方向竖直向上.板间有周期性变化的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,设垂直纸面向里为正方向.t=0时刻一带电粒子从电场左侧靠近B板处以水平向右的初速度v0开始做匀速直线运动.(设A、B板内侧与粒子绝缘且光滑,重力加速度取g=10m/s2

(1)判断粒子电性的正负,并求粒子的比荷
(2)t0时刻起,经过1s粒子第一次速度变为水平向左,则B1多大?
(3)若B2=$\frac{1}{2}$B1,t0=$\frac{2}{π}$s,要使粒子能平行向右到达A板的右端,试求d与L比值的最大值kmax与最小值kmin,并求比值的取值范围△k的最大值.

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19.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变.现从A点由静止开始释放小球,当小球运动到O点正下方B点位置时,小球的速度为v,A、B竖直高度差为h.整个过程中弹簧形变均在弹性限度范围内,则下列说法中正确的是(  )
A.由A到B,重力对小球做功为mgh
B.由A到B,小球重力势能减少$\frac{1}{2}$mv2
C.由A到B,弹力对小球做功为$\frac{1}{2}$mv2-mgh
D.小球到达位置B时,弹簧的弹性势能为mgh-$\frac{1}{2}$mv2

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