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15.质量为m,电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(  )
A.该微粒一定带负电荷
B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C.该磁场的磁感应强度大小为$\frac{mgcosθ}{qv}$
D.该电场的场强为Bvcosθ

分析 粒子从O沿直线运动到A,必定做匀速直线运动,根据左手定则和平衡条件可判断电性,并可求出B和E.

解答 解:A、若粒子带正电,电场力向左,洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡.若粒子带负电,符合题意.所以A正确.
B、粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力变化,粒子不能沿直线运动,与题意不符.故B错误.
D、粒子受力如图:

由图qE=qvBsinθ,所以E=Bvsinθ.故D错误;
C、由平衡条件得
qvBcosθ=mg,B=$\frac{mg}{qvcosθ}$,故C错误;
故选:A.

点评 本题是带电粒子在复合场中运动的问题,考查综合分析和解决问题的能力,要抓住洛伦兹力与速度有关的特点.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.质谱议的构造原理如图所示.假设从粒子源S出来时的粒子都以相同速度进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域,并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点,测得P点到入口的距离为x,则以下说法正确的是(  )
A.粒子一定带正电
B.粒子一定带负电
C.x越大,则粒子的质量与电量之比一定越大
D.x越大,则粒子的质量与电量之比一定越小

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6.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面积位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示.一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是(  )
A.向上B.向下C.向左D.向右

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3.汽车刹车前的速度为10m/s,刹车获得的加速度大小为2m/s2,则从开始刹车后4s末的速度是2m/s;8s内滑行的距离是25m.

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10.如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的足够长的直杆上,小球与杆间的动摩擦因数μ=0.5,直杆与水平面夹角θ为37°.现小球在竖直向上的拉力F=15N作用下从A点由静止出发沿杆向上运动.g取10m/s2.试求小球的加速度的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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20.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈,总电阻为r=2Ω.边长为$\frac{L}{2}$的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示.从t=0开始经t0时间细线开始松弛,取g=10 m/s2.求:
(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势;
(2)在前t0时间内线圈的电功率;
(3)t0的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,并在每条纸带上每5个计时点取一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断,部分缺失,如图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:

(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的C (填字母代号).
(2)打纸带A时,物体的加速度大小是0.60m/s2;打计数点1时,物体的速度大小是0.33m/s,打0点时物体速度的大小为0.27 m/s.

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4.某同学想利用如图(a)所示的装置来验证由小车A与重物B组成的系统机械能守恒.
(1)现提供如下器材:
A.小车    B.重物    C.一端带滑轮的长木板  D.细绳    E.电火花计时器    F.纸带
G.毫米刻度尺    H.低压交流电源   I.220V交流电源   J.6V蓄电池    K.天平
实验中不需要的器材是HJ(填写选项前的字母).
(2)对重物B质量的选择要求是A(填写选项前的字母).
A.质量大一些       B.质量小一些
(3)主要实验步骤:
A.用天平分别测出小车及重物的质量为M、m
B.按图安装好装置:将带滑轮的平板水平放置,挂重物后,细绳须与木板平行
C.将小车拉至靠近打点计时器,接通电源,释放小车
D.取下纸带,并重复多次,得到几条打点纸带.选用点迹清晰的纸带进行数据处理实验中有一重大疏漏,请指出并改正:应平衡摩擦力.
(4)数据处理
将改正实验疏漏后得到的纸带,去掉前面比较密集的点,选择点迹清晰且便于测量的连续点0-6,测出各点间距离如图(b)所示,已知电火花计时器的打点周期为T,要验证在第l点与第5点时系统的机械能相等,则系统的动能增加量△Ek=$\frac{1}{8{T}^{2}}(M+m)(({d}_{6}-{d}_{4})^{2}-{d}_{2}^{2})$,重力势能的减小量△Ep=mg(d5-d1),如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.

(5)如图(c)所示是课本上提供的实验方案,比较两种实验方案,你认为图c所对应的方案更合理(填“a”或“c”),理由是a图对应的实验方案中还受到细线与滑轮间阻力影响.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.下列关于重力的说法正确的是(  )
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B.静止在水平桌面的书对桌面的压力就是书的重力
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