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如圖所示,勻強磁場豎直向下,磁感應強度為B,空間內還存在方向未知的勻強電場.一個質量為m,帶電量為q的帶正電微粒以水平向右的速度v進入電場、磁場區(qū)域,恰好能做勻速直線運動,已知微粒所受重力不能忽略,重力加速度為g,則(  )
分析:由題意可知帶正電微粒在重力、電場力、洛倫茲力作用下處于平衡狀態(tài),根據力的平衡列式可求得電場強度大。辉儆闪Φ暮铣膳c分解可求出電場的方向.
解答:解:
根據題意的描述,對帶電粒子進行受力分析,受到重力,電場力和洛倫茲力二處于平衡狀態(tài).如圖所示:
有:(qE)2=(qvB)2+(mg)2
解得:E=
(qvB)2+(mg)2
q

由圖可知:tanθ=
qvB
mg

得θ=arctan
qvB
mg

可得電場的方向與磁場方向夾角為π-arctan
qvB
mg

選項BD正確,選項AC錯誤.
故選BD.
點評:本題綜合考查了洛倫茲力方向的判斷、受力分析、力的合成與分解等主要知識,在解答中要注意通過矢量三角形列式計算出我們需要的數據;本題對學生的空間能力的想象要求較高,是道好題.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架,框架寬L,右端接有電阻R.磁場的磁感強度為B.一根質量為m,電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動.棒與框架間的動摩擦因數為μ.測得棒在整個運動過程中,通過任一截面的電量為Q.求:
(1)棒能運動的距離.
(2)R上消耗的電能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,勻強磁場豎直向下,磁感應強度為B.有一邊長為L的正方形導線框abcd,匝數為N,可繞oo’邊轉動,導線框總質量為m,總電阻為R.現將導線框從水平位置由靜止釋放,不計摩擦,轉到豎直位置時動能為Ek,則在此過程中流過導線某一截面的電量為
 
,導線框中產生熱量為
 

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(2013?虹口區(qū)二模)如圖所示,勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架,框架寬L,足夠長且電阻不計,右端接有電阻R.磁場的磁感強度為B.一根質量為m,電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動.棒與框架間的動摩擦因數為μ.測得棒在整個運動過程中,通過電阻的電量為q,則棒能運動的距離為
qR
BL
qR
BL
,電阻R上消耗的電能為
1
2
m
v
2
0
-
μmgqR
BL
1
2
m
v
2
0
-
μmgqR
BL

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如圖所示,勻強磁場豎直向下,磁感應強度為B。有一邊長為L的正方形導線框abcd,匝數為N,可繞OO′邊轉動,導線框總質量為m,總電阻為R。現將導線框從水平位置由靜止釋放,則在此過程中流過導線某一截面的電量為__________

 

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