如圖所示,I、Ⅱ是豎直平面內(nèi)兩個(gè)相同的半圓形光滑絕緣軌道,K為軌道最低點(diǎn).軌道I處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道II處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.兩個(gè)完全相同的帶正電小球a、b從靜止開始下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)k的過程,則此過程帶電小球a、b相比( 。
A.球a所需時(shí)間較長(zhǎng)
B.球b機(jī)械能損失較多
C.在K處球a速度較大
D.在K處球b對(duì)軌道壓力較大

A、B、C由于a球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功,整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間與沒有磁場(chǎng)相同;
b球受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功,機(jī)械能減小,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度較小,所以b球的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長(zhǎng),故A錯(cuò)誤,BC正確.
D、對(duì)a小球:受力分析可知,F(xiàn)a+qvB-mg=m
v2a
r
,所以Fa=mg-qvB+m
v2a
r
;
對(duì)b球受力分析可得,F(xiàn)b-mg=m
v2b
r
,所以Fb=mg+m
v2b
r

由上可知,不能比較軌道兩球的支持力的大小,也就不能比較兩球?qū)壍缐毫Φ拇笮,故D錯(cuò)誤;
故選:BC
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,直線MN下方無(wú)磁場(chǎng),上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II,其分界線是半徑為R的半圓弧,I和II的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出,不計(jì)微粒的重力。
(1)若微粒在磁場(chǎng)I中,做完整的圓周運(yùn)動(dòng),其周期多大?
(2)若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左射出后直接從分界線的A點(diǎn)沿AO方向進(jìn)入磁場(chǎng)II并打到Q點(diǎn),求微粒的運(yùn)動(dòng)速度大;
(3)若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出,最終能到達(dá)Q點(diǎn),求其速度滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在OM與OP之間無(wú)限大區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2×10-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi).一質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=-3.2×10-19C的帶電粒子從A點(diǎn)以速度v0垂直O(jiān)M射入磁場(chǎng),之后又垂直O(jiān)P離開磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,A點(diǎn)到OP邊界的距離為L(zhǎng)=0.2
2
m.求:
(1)粒子的速度v0
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)若要求粒子不能從OP邊界射出,則粒子從A點(diǎn)垂直O(jiān)M射入磁場(chǎng)的最大速度vm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其中圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里,第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外(區(qū)域Ⅱ)的磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向外,MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,經(jīng)過加速電壓為U的加速電場(chǎng)加速后,從坐標(biāo)為(-R,0)的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,并從橫坐標(biāo)為0.5R處的P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ.已知粒子第一次經(jīng)過直線MN和第二次經(jīng)過直線MN時(shí)的速度方向恰好相反,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子進(jìn)入圓形區(qū)域Ⅰ時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度v的大;
(2)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大;
(3)粒子從A點(diǎn)開始到第二次經(jīng)過直線MN的過程中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,在x軸上0到d范圍內(nèi)存在電場(chǎng)(圖中未畫出),x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)沿著x軸正方向,并且電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨x的分布如圖2所示;在x軸上d到2d范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m,電量為+q粒子沿x軸正方向以一定速度從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),最終粒子恰從坐標(biāo)為(2d,
3
3
d
)的P點(diǎn)離開磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力.
(1)求在x=0.5d處,粒子的加速度大小a;
(2)求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(3)類比是一種常用的研究方法.對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書中講解了由v-t圖象求位移的方法.請(qǐng)你借鑒此方法,并結(jié)合其他物理知識(shí),求電場(chǎng)對(duì)粒子的沖量大小I.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上.在xoy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置,它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q>0)和初速為v0的帶電粒子.已知重力加速度大小為g.

(1)當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時(shí),這些帶電微粒將沿圓形磁場(chǎng)區(qū)域的水平直徑方向離開磁場(chǎng),并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng).求電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn).處的帶電微粒發(fā)射裝置,使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第1象限,如圖乙所示.現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng),則在保證勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度及方向不變的條件下,應(yīng)如何改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分布區(qū)域?并求出符合條件的磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,I、Ⅱ兩區(qū)是垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的邊界相互平行,I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,磁場(chǎng)寬度足夠大.Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng).兩磁場(chǎng)之間勻強(qiáng)電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計(jì)的粒子,從Ⅱ區(qū)右邊界的P點(diǎn)以平行于邊界且與磁場(chǎng)垂直的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),以此作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),豎直向下為電場(chǎng)的正方向,電場(chǎng)隨時(shí)間做周期性變化的規(guī)律如圖乙所示.粒子離開Ⅱ區(qū)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),速度恰好與電場(chǎng)方向垂直.再經(jīng)過一段時(shí)間,粒子恰又回到P點(diǎn),如此循環(huán),粒子循環(huán)運(yùn)動(dòng)一周,電場(chǎng)恰好變化一個(gè)周期.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)請(qǐng)用E0及已知量表示粒子第一次穿越電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的偏移量;
(2)若E0=
4m
v20
3qL
,要實(shí)現(xiàn)上述循環(huán),求B1的大小;
(3)在滿足(2)問的條件下,求電場(chǎng)變化的周期.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一束電子(電量為e)以速度v0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子穿出磁場(chǎng)的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°,(電子重力忽略不計(jì))
求:
(1)電子的質(zhì)量是多少?
(2)穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少?
(3)若改變初速度大小,使電子剛好不能從A邊射出,則此時(shí)速度v是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在y>0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)垂直于圖中的xOy平面,方向指向紙外,原點(diǎn)O處有一離子源,沿各個(gè)方向射出速率相等的同種正離子,不考慮離子之間的相互作用,它們?cè)诖艌?chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心所在的軌跡,下面給出的四個(gè)半圓中能正確表示的是
(  )
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案