16.如圖所示,有3塊水平放置的長薄金屬板a、b和c,a、b之間相距為L.緊貼b板下表面豎直放置半徑為R的半圓形塑料細(xì)管,兩管口正好位于小孔M、N處.板a與b、b與c之間接有電壓可調(diào)的直流電源,b與c之間還存在方向垂直紙面的勻強磁場(圖中未標(biāo)出).當(dāng)體積為V0、密度為ρ、電荷量為q的帶電油滴,等間隔地以速度v0從a板上的小孔豎直向下射入,調(diào)節(jié)板間電壓Uba=U1、Ubc=U2時,油滴穿過b板M孔進入細(xì)管,恰能與細(xì)管無接觸地從N孔射出.忽略小孔和細(xì)管對電場的影響,不計空氣阻力.則(  )
A.油滴帶負(fù)電,板b與c之間的磁場方向向里
B.油滴進入M孔的速度為 $\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gL+\frac{2q{U}_{1}}{p{V}_{0}}}$
C.b、c兩板間的電場強度E為$\frac{ρ{V}_{0}g}{q}$
D.b、c兩板間的磁感應(yīng)強度為$\frac{ρ{V}_{0}g}{q}$$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gL+\frac{2q{U}_{1}}{p{V}_{0}}}$

分析 油滴進入bc間電場、磁場共存區(qū)域,恰與細(xì)管無接觸地從N孔射出,應(yīng)做勻速圓周運動,電場力與重力平衡,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)平衡條件可分析液滴的電性,并求出電場強度的大小,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出磁感應(yīng)強度的大小.油滴開始下落的過程中有重力、電場力做功,根據(jù)動能定理求出油滴進入M孔的速度.

解答 解:A、油滴進入bc間電場、磁場共存區(qū)域,恰與細(xì)管無接觸地從N孔射出,須電場力與重力平衡,則電場力應(yīng)豎直向上,而電場方向向下,所以液滴應(yīng)帶負(fù)電.
根據(jù)左手定則判斷知,b與c之間的磁場方向向外,故A錯誤.
B、液滴的質(zhì)量m=ρV0;油滴入電場后,重力與電場力均做正功,設(shè)到M點時的速度為v1,由動能定理得:
  $\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$=mgL+qU1
得:v1=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gL+\frac{2q{U}_{1}}{p{V}_{0}}}$,故B正確.
C、油滴進入電磁場中電場力與重力平衡,有:mg=qE
則E=$\frac{mg}{q}$=$\frac{ρ{V}_{0}g}{q}$,故C正確.
D、油滴在半圓形細(xì)管中運動時,洛倫茲力提供向心力,則 qv1B=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{R}$   
解得 B=$\frac{ρ{V}_{0}}{qR}$$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gL+\frac{2q{U}_{1}}{p{V}_{0}}}$,故D錯誤.
故選:BC.

點評 本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動,關(guān)鍵理清粒子的運動情況,結(jié)合牛頓第二定律和動能定理進行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.一質(zhì)量為2kg的物體在如圖甲所示的xOy平面上運動,在x方向的v-t圖象和y方向的s-t圖象分別如圖乙、丙所示,下列說法正確的是( 。
A.前2s內(nèi)物體做勻變速直線運動B.物體的初速度為8m/s
C.前2s內(nèi)物體所受的合外力大小為8ND.2s末物體的速度大小為8m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在用電壓表、電流表測兩節(jié)干電池串聯(lián)的電動勢和內(nèi)電阻時,除備有被測電池、開關(guān)和足量導(dǎo)線外還有下列儀器可供選擇:

A.電流表(0~0.6A)
B.電流表(0~3A)
C.電壓表(0~3V)
D.電壓表(0~15V)
E.滑動變阻器R1(20Ω,2A)
F.滑動變阻器R2(1 750Ω,3A)
(1)應(yīng)該選用的儀器是(寫出前面的字母)ACE.
(2)在圖1方框中畫出實驗電路原理圖.
(3)完成圖3實物圖連線.
(4)根據(jù)表中測量的數(shù)據(jù),在如圖2所示的坐標(biāo)軸上畫出U-I圖象.
實驗序號123456
U/V2.702.502.302.001.801.62
I/A0.080.160.250.360.450.50
(5)從圖中可得出電源電動勢為2.85 V,內(nèi)電阻為2.5Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,以下說法正確的有( 。
A.加速度方向為正時,速度一定增大
B.加速度大小不斷變小,速度大小可卻越來越大
C.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變
D.速度變化量越大,加速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一剛性矩形銅制線圈從高處自由下落,進入一水平的勻強磁場區(qū)域,然后穿出磁場區(qū)域( 。
A.若線圈進人磁場過程是勻速運動,則離開磁場過程一定是勻速運動
B.若線圈進入磁場過程是加速運動,則離開磁場過程一定是加速運動
C.若線圈進入磁場過程是減速運動,則離開磁場過程一定是加速運動
D.若線圈進入磁場過程是減速運動,則離開磁場過程一定是減速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路,該電路能夠測量電源E的電動勢和內(nèi)電阻r,E′是輔助電源.A、B兩點間有一靈敏電流計G.
(1)補充下列實驗步驟:
①閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計的示數(shù)為零,這時,A、B兩點UA、UB的關(guān)系是UA等于UB,即A、B相當(dāng)于同一點,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1,其中I1就是通過電源E的電流.
②改變滑動變阻器R、R′的阻值,重新使得靈敏電流計示數(shù)為零,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2..
(2)寫出步驟①②對應(yīng)的方程式及電動勢和內(nèi)電阻的表達式E=I1r+U1 E=I2r+U2;U1+$\frac{{I}_{1}({{U}_{2}-U}_{1})}{{{I}_{1}-I}_{2}}$,$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{{{I}_{1}-I}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.描繪標(biāo)有“3V,0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線,要求燈炮電壓能從零開始變化.所給器材如下:
A.電流表(0~200mA,內(nèi)阻0.1Ω)   B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻5kΩ)       D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻50kΩ)
E.滑動變阻器(0~10Ω,0.5A)      F.滑動變阻器(0~1kΩ,0.1A)
G.電源(3V)                     H.電鍵一個,導(dǎo)線若干.

(1)為了完成上述實驗,實驗中應(yīng)選擇的儀器是ACEGH.
(2)在圖1的虛線框中畫出完成此實驗的原理圖,并將圖2實物按電路圖用導(dǎo)線連好.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.通電矩形線框ABCD與長直通電導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),如圖所示,AB邊與MN平行.關(guān)于MN中電流的磁場對線框的作用力,下列說法正確的是( 。
A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同
B.線框有兩條邊所受的安培力大小相等
C.線框所受的安培力的合力方向向左
D.線框所受的安培力的合力方向向右

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.質(zhì)量為m的木塊,在與水平方向夾角為θ的推力F作用下,沿水平地面做勻速運動,如右圖所示,已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動摩擦力應(yīng)為( 。
A.μmgB.μ(mg+Fsin θ)C.μ(mg-Fsin θ)D.Fcos θ

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