精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标系xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>O的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0的空间内的运动过程中
A.重力势能一定不断减小B.电势能一定先减小后增大
C.动能不断增大D.动能保持不变
D

试题分析:带电粒子在x轴上方运动时,受到电场力与重力作用,由牛顿第二定律可得:
qE+mg=ma=m×2g,故qE=mg;当带电粒子进入下方磁场时,由于电场力与重力方向相反,处于平衡.而洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.所以重力势能先减小后增大,故A错误;由于电场力先作负功后做正功,所以电势能先增大后减小,故B错误;由于做匀速圆周运动,则速度的大小不变,则动能不变,故C错误,D正确;
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场,如图为质谱仪的原理图.设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力),经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中,带电粒子打到底片上的P点,设OP=x,则在下图中能正确反映x与U之间关系的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一个不计重力的带正电的粒子以某一速率v垂直磁场方向从O点进入磁场区域,电子进入磁场时速度方向与边界夹角为θ,下列有关说法正确的是
A.若θ一定,速度v越大,粒子在磁场中运动时间越长
B.粒子在磁场中运动时间与速度v有关,与角θ大小无关
C.若速度v一定,θ越大,粒子在磁场中运动时间越长
D.粒子在磁场中运动时间与角度θ有关,与速度v无关

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

 如图所示的空间分为I、II、III三个区域,各竖直边界面相互平行,I、II区域均存在电场强度为E的匀强电场,方向垂直界面向右;同时II区域存在垂直纸面向外的匀强磁场;III区域空间有一与FD边界成450角的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其下边界为水平线DH,右边界是GH:一质量为、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从O点由静止释放,到达A点时速度为v0,粒子在C点沿着区域III的磁感线方向进人III区域,在DH上的M点反弹,反弹前、后速度大小不变,方向与过碰撞点的竖直线对称,已知粒子在III区域内垂直于磁场方向的平面内做匀速圆周运动的轨道半径为r= ,C点与M点的距离为,M点到右边界GH的垂直距离为。求:
(1)粒子由O点运动到A点的时间t1=?
(2) A与C间的电势差UAC=?
(3)粒子在III区域磁场内运动的时间t2=?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20 分)如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,板长L=0.08m,板间距足够大,两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场。一个比荷为的带负电粒子以速度v0=8×105m/s从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场,若从该粒子进入偏转电场时开始计时,板间场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出。不计粒子重力,

求:(1)粒子在磁场中运动的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从进入偏转电场到离开磁场所用的时间。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,s为一电子发射枪,可以连续发射电子束,发射出来的电子初速度可视为0,电子经过平行板A、B之间的加速电场加速后,从O点沿x轴正方向进入xoy平面内,在第一象限内沿x、y轴各放一块平面荧光屏,两屏的交点为O,已知在y>0、0<x<a的范围内有垂直纸面向外的匀强磁场,在y>0、x>a的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,大小均为B。已知给平行板AB提供直流电压的电源E可以给平行板AB提供0~U之间的各类数值的电压,现调节电源E的输出电压,从0调到最大值的过程中发现当AB间的电压为时,x轴上开始出现荧光。(不计电子的重力)试求:
(1)当电源输出电压调至和U时,进入磁场的电子运动半径之比r1:r2
(2)两荧光屏上的发光亮线的范围。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图,在竖直平面内有以O为坐标原点的xOy坐标系,x≥0处有一块水平放置的粗糙薄板,已知P点坐标(L,0)。原点O处放一个质量为2m的绝缘物块A(可看做质点),A与薄板间的动摩擦因数为μ;第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;第三、四象限内有沿y轴正向的匀强电场,第三象限内电场强度大小为,第四象限内电场强度大小为;另有一个质量为m,带电量为q(q>0)的小球B从第二象限内的某点由静止释放,当它的运动方向变为水平方向时恰与A相撞,碰撞过程系统损失了的能量,B球电荷量不变。碰后A获得沿x轴正向的速度,最后停止在P点;B球反弹后最后也打在P点。求:

⑴B球经过y轴时的坐标;
⑵B球静止释放点离x轴的高度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的混合体,经同一加速电场后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后打在同一荧光屏上,则它们(  )
A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点
C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分) 如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为d,b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为r,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动,上升了H高度,这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Q,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:

⑴导体杆上升到H过程中通过杆的电量;
⑵导体杆上升到H时所受拉力F的大小;
⑶导体杆上升到H过程中拉力做的功。

查看答案和解析>>

同步练习册答案