如圖所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個(gè)相同的半圓形光滑軌道,K為軌道最低點(diǎn),Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,三個(gè)完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在K處球a速度最大
B.在K處球b對(duì)軌道壓力最大
C.球b需要的時(shí)間最長(zhǎng)
D.球c機(jī)械能損失最多
對(duì)a小球受力分析可知,F(xiàn)a+qvB-mg=m
va2
r
,所以Fa=mg-qvB+m
va2
r
;
對(duì)b球受力分析可得,F(xiàn)b-mg=m
vb2
r
,所以Fb=mg+m
vb2
r
;
對(duì)c球受力分析可知,F(xiàn)c-mg=m
vc2
r
,所以Fc=mg+m
vc2
r
;
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(guò)程中小球的機(jī)械能守恒;
b球受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小最小,所以b球的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長(zhǎng),所以A錯(cuò)誤C正確;
c球受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做正功,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)球的速度大小最大,所以c球的機(jī)械能增加,c球?qū)壍缐毫ψ畲,所以B錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤.
故選:C.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi),由直軌道AB與圓弧軌道BCD平滑相切對(duì)接組成.圓弧的圓心為O點(diǎn),半徑大小為R,OB與豎直方向OC夾角θ=37°,D點(diǎn)與圓心O點(diǎn)等高;豎直且過(guò)B點(diǎn)的直線PQ右側(cè)空間內(nèi),被水平且過(guò)O點(diǎn)、D點(diǎn)的直線MN分為下區(qū)域Ⅰ和上區(qū)域Ⅱ,下區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為
E1
,上區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為
E2
.質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從直軌道上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,A點(diǎn)離軌道最低點(diǎn)C的高度為2R,已知
E1
=
mg
q
,
E2
=
3mg
4q
,求:
(1)小滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大。
(2)小滑塊離開(kāi)D點(diǎn)后,運(yùn)動(dòng)到與D點(diǎn)等高時(shí),距D點(diǎn)的水平距離;
(3)小滑塊離開(kāi)D點(diǎn)后,在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間,它所受合外力的瞬時(shí)功率最。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°,則電子的質(zhì)量是多少?電子穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

圖為測(cè)量某種離子的比荷的裝置.讓中性氣體分子進(jìn)入電離室A,在那里被電離成離子.這些離子從電離室的小孔飄出,從縫S1進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速,然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打在底片上的P點(diǎn).已知加速電壓為U,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,縫S2與P之間的距離為a,離子從縫S1進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度不計(jì),求該離子的比荷
q
m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,場(chǎng)區(qū)寬度為L(zhǎng),緊挨著電場(chǎng)的是垂直紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B,三個(gè)場(chǎng)的豎直方向均足夠長(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子,其重力不計(jì),從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)人磁場(chǎng),穿過(guò)中間磁場(chǎng)所用的時(shí)間t0=
πm
6qB
,進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b,途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面.
求:
(1)中間場(chǎng)區(qū)的寬度d;
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場(chǎng)的MN邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離Sn

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,在某裝置中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于Oxy所在的紙面向外.某時(shí)刻在x=l0、y=0處,一質(zhì)子沿y軸的負(fù)方向進(jìn)入磁場(chǎng);同一時(shí)刻,在x=-l0、y=0處,一個(gè)α粒子進(jìn)入磁場(chǎng),速度方向與磁場(chǎng)垂直.不考慮質(zhì)子與α粒子的相互作用.質(zhì)子的質(zhì)量為m,電荷量為e.α粒子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量4倍,電荷量是質(zhì)子電荷量的2倍.
(1)質(zhì)子從x=l0處出發(fā)恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,它的速度為多大?
(2)質(zhì)子從x=l0處到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O處的時(shí)間為多少?
(3)如果α粒子與質(zhì)子經(jīng)最短時(shí)間在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇,α粒子的速度應(yīng)為何值?方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在?
3
m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與x軸交于P點(diǎn);在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng),其寬度d=2m.一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=-3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v=4×104m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子重力.求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,要求帶電粒子仍能通過(guò)Q點(diǎn),討論此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板,板高h(yuǎn)=3m,與板等高處有一水平放置的小籃筐,筐口中心距擋板s=1m.圖示空間同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,而勻強(qiáng)電場(chǎng)未在圖中畫(huà)出.質(zhì)量m=1×10-3kg、電量q=-2×10-3C的帶電小球a(視為質(zhì)點(diǎn)),自擋板下端以某一水平速度v0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),與質(zhì)量相等,靜止不帶電小球b(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞.b球向左側(cè)運(yùn)動(dòng)恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若b球與檔板相碰后以原速率彈回,且碰撞時(shí)間不計(jì),碰撞時(shí)電量不變,b小球最后都能從筐口的中心處落入筐中.(g取10m/s2,可能會(huì)用到三角函數(shù)值sin37°=0.6,cos37°=0.8).試求:
(1)碰撞后兩小球速度大小
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向;
(3)小球運(yùn)動(dòng)的可能最大速率;
(4)b小球運(yùn)動(dòng)的可能最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,電子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩板間的電壓為U,電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng),在距離磁場(chǎng)邊界S處有屏幕N,電子射出磁場(chǎng)后打在屏上.(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:

(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(3)電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案