如圖49所示,一帶電粒子以水平速度v0 (v0 < E/B)先后進(jìn)入方向互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,已知電場方向豎直向下,兩個(gè)區(qū)域的寬度相同且緊鄰在一起,在帶電粒子穿過電場和磁場的過程中,(其所受重力忽略不計(jì)),電場和磁場對(duì)粒子所做的功為W1;若把電場和磁場正交重疊,如圖50所示,粒子仍以初速度v0穿過重疊場區(qū),在帶電粒子穿過電場和磁場的過程中,電場和磁場對(duì)粒子所做的總功為W2,比較W1和W2,則( )
 
A.一定是W1> W2    B.一定是W1=W2
C.一定是W1<W2   D.可能是W1 < W2,也可能是W1 > W2
A
磁場對(duì)粒子的洛倫茲力不做功,只有電場力對(duì)粒子做功,根據(jù)電場力做功公式W=qEd,d是電場方向上兩點(diǎn)間的距離.粒子在正交的電磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),由題v0,不計(jì)重力,qBv0<qE,而在電場中只受電場力qE,分析粒子在兩種情況下沿電場方向的距離大小,判斷做功大。
解:在圖中,由于v0,電場力qE大于洛倫茲力qBv0,根據(jù)左手定則判斷可知:洛倫茲力有與電場力方向相反的分力;而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場力qE,則在甲圖的情況下,粒子沿電場方向的位移較大,電場力做功較多.
點(diǎn)評(píng):本題考查了分析物體受力情況的能力和對(duì)電場力做功的理解能力.正確解答本題要抓住洛倫茲力的特點(diǎn):洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直,總不做功.
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:填空題

如圖所示是等離子發(fā)電機(jī)示意圖.磁感應(yīng)強(qiáng)度B為O.5T,兩極間距離為20cm,要使輸出電壓為220V.則等離子體的速度為______,a是電源的______極.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示ABCD為邊長為L的單匝正方形金屬線框處在垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示,E、F為平行正對(duì)的兩金屬板,板長和板間距均為L,兩金屬板通過導(dǎo)線分別與金屬線框的端點(diǎn)相連,P為一粒子源,能夠發(fā)射速度為v0比荷為的正離子, 離子從兩板間飛出后進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,MN為磁場的左邊界,磁場的磁感強(qiáng)度為B0,已知t=0時(shí)刻和t=兩時(shí)刻恰好有兩個(gè)離子從P中以初速度v0沿EF的中央軸線射入兩板間,不計(jì)離子受到的重力。
(1)試判斷兩離子能否從兩板間穿出進(jìn)入MN右側(cè)的磁場區(qū)域。
(2)求離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度與v0的夾角。
(3)如果兩粒子均能從磁場的左邊界MN飛離磁場,求兩離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。
(4)為了保證兩離子均再從磁場的左邊界MN飛離,求磁場區(qū)域的最小寬度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,長為L的導(dǎo)線AB放在相互平行的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,通過的電流為I,垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則AB所受的磁場力的大小為(  )
A.BILB.BIdcosθC.BId/sinθD.BIdsinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于磁感線的說法不正確的是:(     )
A.磁感線可以用來表示磁場的強(qiáng)弱和磁場的方向
B.磁感線是閉合曲線
C.磁感線從條形磁鐵的N極出發(fā),終止于S極
D.磁通量表示穿過垂直于磁場中某個(gè)面的磁感線的條數(shù)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量m="0.1" g的小物塊,帶有5×10-4C的電荷,放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上,整個(gè)斜面置于B="0.5" T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向如圖所示.物塊由靜止開始下滑,滑到某一位置時(shí),開始離開斜面(設(shè)斜面足夠長,g取10 m/s2)。

求:(1)物體帶何種電荷?
(2)物體離開斜面時(shí)的速度為多少?
(3)物體在斜面上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電容器兩極板相距d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2勻強(qiáng)磁場,結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn),兩點(diǎn)間距為△R。粒子所帶電量為q,且不計(jì)粒子所受重力。求:
(1)粒子進(jìn)入B2磁場時(shí)的速度;
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在X>0,Y>0的空間中存在兩個(gè)以水平面MN為界,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的勻強(qiáng)磁場。一根上端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,長為L,其底部有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子。在水平外力作用下,保持細(xì)管始終平行于Y軸,沿X方向以速度勻速向右運(yùn)動(dòng),且,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)細(xì)管剛進(jìn)入磁場時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向;
(2)維持細(xì)管始終平行于Y軸向右勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,水平外力所做的功;
(3)粒子第一次到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-2-26所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.1×104 T的勻強(qiáng)磁場,C、D為垂直于磁場的同一平面內(nèi)的兩點(diǎn),它們之間的距離l="0.05" m.今有一電子在此磁場中運(yùn)動(dòng),它經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度v的方向和磁場方向垂直,且與CD間的夾角α=30°.問:

圖11-2-26
(1)電子在C點(diǎn)時(shí)所受的洛倫茲力的方向及大小如何?
(2)若此電子在運(yùn)動(dòng)中后來又經(jīng)過了D點(diǎn),則它的速度v應(yīng)是多大?
(3)電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)所用的時(shí)間是多少?
(電子的質(zhì)量m=9.1×1031 kg,電子的電荷量e=1.6×1019 C)

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