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在空間存在著強度不變,方向隨時問作周期變化的均勻磁場,如圖所示.規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正方向,為了使靜止于磁場中的帶電的粒子能沿abcdef作“∞”字形運動,若只受磁場力的作用,其他力不計,則可能的辦法是( 。
分析:帶電粒子在磁場中運動時受到洛倫茲力而偏轉,根據左手定則判斷洛倫茲力方向,結合時間與周期的關系分析粒子的運動軌跡.
解答:解:A、若粒子初始位置在a處,t=
3
8
T時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度,此時磁場方向垂直紙面向里,根據左手定則判斷可知,洛倫茲力向上,沿逆時針方向從a運動到b,
T
8
時間后磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲猓鍌惼澚Ψ较蛳蛴,?span id="v2zpujs" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
T
2
沿bcd圓周運動一周回到b,此時磁場方向向里,粒子沿bcf圓弧運動
3T
8
時間,恰好回到a點,接著周而復始,故粒子能做橫“∞”字曲線運動且逆時針方向通過efab.故A正確.
B、若粒子初始位置在f處,t=
1
2
T時給粒子一個沿切線方向豎直向下的初速度,此時磁場方向垂直紙面向外,粒子受到的洛倫茲力向左,粒子順時針圓周運動一周,所用時間
1
2
T,磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶,再沿順時針方向運動一周,故粒子能做橫“∞”字曲線運動,但沿順時針方向通過efab,不符合題意,故B錯誤.
C、同理分析可知,若粒子初始位置在e處t=
11T
8
時給粒子一個沿切線方向水平向左的初速度,粒子能做橫“∞”字曲線運動,但沿順時針方向通過efab,不符合題意,故C錯誤.
D、若粒子初始位置在d處,t=T時給粒子一個沿切線方向豎直向上的初速度,同理分析可知,粒子先沿逆時針方向運動一周,再沿順時針方向一周,但不可能通過efab,故D錯誤.
故選ABD
點評:本題關鍵運用左手定則分析帶電粒子所的洛倫茲力方向,從而判斷其運動情況.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?黃岡模擬)如圖所示,在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場,同時存在著豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場.在這個電、磁場共存的區(qū)域內有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置,桿上套有一個質量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數為μ,且μmg<qE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放,設在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.
(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動情況;
(2)求金屬環(huán)運動的最大加速度的大。
(3)求金屬環(huán)運動的最大速度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某一空間存在著強度不變、方向隨時間周期變化的勻強磁場,如圖甲所示,規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正方向,為了使靜置該磁場中的帶正電的粒子能做橫“∞”字曲線運動且逆時針方向通過efab(軌跡如圖乙),已知磁場變化周期T等于粒子完成一次“∞”字的時間,則可行的辦法是(粒子只受磁場力作用,其他力不計)(  )
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場,同時存在著豎直向上、磁感強度為B的勻強磁場.在這個電、磁場共同存在的區(qū)域內有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置,桿上套有一個質量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數為μ,且μmg<qE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放,設在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.
(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動性質,并求出金屬環(huán)運動的最大速度.
(2)金屬環(huán)沿桿的運動過程是一個能量轉化與守恒過程,試說明金屬環(huán)沿桿的運動過程中,各種能量的變化及其轉化的關系,并求出每秒鐘電勢能變化的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某一空間存在著強度不變、方向隨時間周期變化的勻強磁場,如圖甲所示,規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正方向,為了使靜置該磁場中的帶正電的粒子能做橫“∞”字曲線運動且逆時針方向通過efab(軌跡如圖乙),已知磁場變化周期T等于粒子完成一次“∞”字的時間,則可行的辦法是(粒子只受磁場力作用,其他力不計)       (    )

       A.若粒子初始位置在a處,時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度
       B.若粒子初始位置在f處,t=1/2T時給粒子一個沿切線方向豎直向下的初速度
       C.若粒子初始位置在e處,時給粒子一個沿切線方向水平向左的初速度
       D.若粒子初始位置在d處,t=T時給粒子一個沿切線方向豎直向上的初速度

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