精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平面上的某點(diǎn)固定一帶電小球O,另一個帶電小球A繞著O在水平面內(nèi)作逆時針方向的勻速圓周運(yùn)動,兩小球電性相反.空間有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,其俯視圖如圖所示.若小球A運(yùn)動到某點(diǎn)時,小球O突然被移除.關(guān)于小球O突然被移除后小球A可能的運(yùn)動情況,下列說法中正確的是( 。
A、小球仍作逆時針勻速圓周運(yùn)動,半徑不變,周期不變B、小球仍作逆時針勻速圓周運(yùn)動,半徑變大,周期變大C、小球作順時針勻速圓周運(yùn)動,半徑不變,周期不變D、小球作順時針勻速圓周運(yùn)動,半徑減小,周期減小
分析:有細(xì)線時,細(xì)線可能有拉力,也有可能沒有拉力,洛倫茲力可能指向圓心,也有可能背離圓心,兩個力的合力提供向心力.
解答:解:①由圖可得,小球A逆時針做勻速圓周運(yùn)動,若電場力小于洛倫茲力,根據(jù)左手定則可以判斷出A帶正電荷;O點(diǎn)的電荷是負(fù)電荷,A受到的洛倫茲力和庫侖力提供向心力,得:Fn=F+qvB,去掉負(fù)電荷后:向心力減小,小球的速率不變,則:Fn=
mv2
r
得,小球運(yùn)動的半徑增大,周期:T=
2πr
v
也增大;
②若電場力大于洛倫茲力,又有兩種情況:
(1)由圖可得,小球A逆時針做勻速圓周運(yùn)動,若A帶正電荷;O點(diǎn)的電荷是負(fù)電荷,電場力大于洛倫茲力,去掉負(fù)電荷后,此時的結(jié)論與①相同;
(2)若A帶負(fù)電荷;O點(diǎn)的電荷是正電荷,電場力大于洛倫茲力;去掉負(fù)電荷后,粒子只有受到洛倫茲力,根據(jù)左手定則,小球?qū)⒀仨槙r針的方向運(yùn)動,因不能判定F-qvB與qvB之間的關(guān)系,所以小球運(yùn)動的半徑可能增大,可能不變,可能減。
所以選項(xiàng)BCD都是可能的.故BCD正確;
故選:BCD
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵找出向心力來源,然后列式分析討論;要注意半徑公式和周期公式僅僅適用與洛倫茲力提供向心力的情況.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示.虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距4L.最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為3L.若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,在虛線MP,NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場E后,則帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零B球電勢能的變化量( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場的左邊,圖中虛線MN為磁場的左邊界.線框在恒力作用下向右運(yùn)動,其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場區(qū)域時,它恰好做勻速運(yùn)動,求:
(1)線框剛進(jìn)入磁場時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為E;
(2)在線框進(jìn)入磁場的過程中a、b兩點(diǎn)的電勢差;
(3)在線框進(jìn)入磁場的過程中恒力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上固定兩個等量負(fù)點(diǎn)電荷A和B,O點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn),C、D為AB連線上關(guān)于0點(diǎn)對稱的兩個點(diǎn),且CO=OD=L.一帶正電的可視為點(diǎn)電荷的小球以初速度v.從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn).設(shè)O點(diǎn)的電勢?0=0,取C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),向右為x軸的正方向,在下列中關(guān)于小球的電勢能EP、小球的動能EK、電勢?、電場強(qiáng)度E與小球運(yùn)動的位移x變化的圖象,可能正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶正電的小球,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),靜電力做功為W=0.2J,已知A、B兩點(diǎn)間距離為L=0.1m,電勢差為UAB=20V,
(1)判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向;
(2)求電場強(qiáng)度的大;
(3)求小球的帶電量;
(4)求小球到達(dá)B點(diǎn)時的速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC,截面半徑為R=0.4m.空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場,一個質(zhì)量m=0.02kg,帶電量q=+l.0×l0-3 C的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=4m/s從A點(diǎn)水平飛人凹槽,恰好撞在D點(diǎn),D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°,重力加速度取g=10m/s2,sin 53°=0.8.cos 53°=0.6,試求:
(1)小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用的時間t;
(2)電場強(qiáng)度E的大;
(3)從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小球電勢能的變化量.

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