【题目】如图所示,在竖直虚线MN和MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区.则下列判断正确的是( )
A. 该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B. 该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C. 匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E/B=v0
D. 若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
【答案】C
【解析】试题分析:洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能.只有电场时,粒子水平方向做匀速直线运动,可得到时间与水平位移AC的关系;只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,可得到时间与弧长的关系,即可比较时间关系.带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡.根据左手定则判断磁场的方向.
解:
A、洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能,而电场力做正功,粒子的动能增大,则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同,小于从B点离开场区的动能.故A错误.
B、粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等,为t1=;粒子在磁场中运动时间为t2=,由于,则知粒子在磁场中运动时间最长.故B错误.
C、带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则 qE=qv0B,得.故C正确.
D、若该粒子带负电,则知电场方向竖直向下,由左手定则判断得知,磁场方向垂直于纸面向里.故D错误.
故选C
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【题目】如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.40 T,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力的功率。
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【题目】如图所示,真空中有一正方形ABCD,M、N分别是AB和CD的中点,现在A、B两点分别固定电荷量为+Q、-Q的等量异种点电荷,下列说法中正确的是
A. 将试探电荷-q从C点移到D点,电场力做负功,试探电荷-q的电势能减少
B. 将试探电荷+q从M点移到N点,电场力做负功,试探电荷+q的电势能增加
C. N点的电场强度方向跟CD垂直且由M指向N
D. C、D两点的电场强度不相同
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【题目】在绝缘、光滑的水平桌面上有一带负电的小球只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图5所示,则下列说法中正确的是( )
A. 在带负电的小球从x1处运动到x2处的过程中,电场力做正功
B. x1、x2处的电场强度方向均沿x轴正方向
C. x1处的场强大小大于x2处的场强大小
D. x1处的电势比x2处的电势低
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【题目】2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力。则以下说法正确的是( )
A. 若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可以计算出月球的密度
B. 嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C. 嫦娥三号下降阶段,其引力势能减小
D. 嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
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【题目】回旋加速器的工作原理如图所示,D1和D2是两个中空半圆金属盒,它们接在电压一定的交流电源上。A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速,两个半圆盒处于盒面垂直的匀强磁场中,下列说法正确的是( )
A. 粒子从磁场中获得能量
B. 粒子从电场中获得能量
C. 粒子离开回旋加速器获得动能与电压无关
D. 粒子被电场加速后,运动越来越快,走过半圆的时间越来越短
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【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建一坐标轴ox,则小球的速度平方v2随坐标x的变化图象如图所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则A、B、C各点对应的位置坐标及加速度,以下说法正确的是( )
A. xA =h,aA=0 B. xB=h,aB=g C. , aB=0 D. , aC>g
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【题目】如图所示,有金属导轨和, 与平行、与平行,且间距均为, 与水平面夹角为, 水平, 、连接与、均垂直.均匀金属棒和质量均为,电阻均为, 棒垂直放在倾斜导轨上,由导轨上的小立柱和阻挡而静止,且处在垂直倾斜导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,以为原点、指向方向为正方向的建立轴,水平导轨处于方向竖直向下的磁场中,且磁场的磁感应强度大小为. 时棒位于水平导轨上与重合,在水平外力的作用下沿轴正方向以速度做匀速运动.不计各导轨的电阻和一切摩擦阻力,两金属棒与导轨保持良好接触,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为.求:
(1)若,则外力的大小.
(2)若(为常量),从到棒刚好与小立柱和的弹力为零的时间内, 棒运动的距离.
(3)若(为常量),当棒与小立柱和的弹力刚好为零时,立即撤去小立柱和,通过改变棒的速度使棒始终静止,则棒再移动距离过程中棒产生的通过棒某横截面的电量和焦耳热.
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【题目】一玩具电动机的额定电压为3V,其线圈的电阻大约为15Ω,当其两端电压达到0.3V时,电动机才会开始转动,为了准确测量,某同学设计了部分电路原理如图所示,可供选择的器材有:
电流表A1(0~20mA、内阻约10Ω);
电流表A2(0~200mA、内阻约5Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A);
滑动变阻器R2(0~2kΩ,额定电流1A);
电压表V(量程2.5V,内阻约3kΩ);
电源E(电动势为3V,内阻 不计);
定值电阻(阻值为R);
开关S及导线若干。
(1)应选择的电流表为________________,滑动变阻器为______________;
(2)测量过程中要保持电动机处于_____________(选填“转动”或“不转动”)状态,下列四个定值电阻的阻值R中,最合适的是_____________;
A.20Ω B.50Ω C.120Ω D.1200Ω
(3)请把电路原理图的连线补充完整______________。
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