如圖所示,光滑圓環(huán)可繞豎直軸O1O2旋轉(zhuǎn),在圓環(huán)上套一個小球,實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),增大圓環(huán)轉(zhuǎn)速,小球在圓環(huán)上的位置升高,但無論圓環(huán)轉(zhuǎn)速多大,小球都不能上升到與圓心O等高的N點(diǎn).現(xiàn)讓小球帶上正電荷,下列措施可以讓小球上升到N點(diǎn)的是( 。
A.在空間加上水平向左的勻強(qiáng)磁場B.在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場
C.在空間加上方向由圓心O向外的磁場D.在圓心O點(diǎn)放一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷
B

試題分析:若在空間加上水平向左的勻強(qiáng)磁場,根據(jù)左手定則,可知,洛倫茲力與重力同向,因此不可能到達(dá)N點(diǎn),故A錯誤;當(dāng)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場,則受到的電場力豎直向上,與重力平衡時(shí),球可能達(dá)到N點(diǎn),故B正確;當(dāng)在空間加上方向由圓心O向外的磁場,由左手定則可知,洛倫茲力向下,因此不可能到達(dá)N點(diǎn),故C錯誤;當(dāng)在圓心O放一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,若能到達(dá)N點(diǎn)則所受庫侖力方向指向圓心,由于有豎直向下的重力,則球受到的合力仍不能指向圓心,故D錯誤;故選:B.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是用電子射線管演示帶電粒子在磁場中受洛侖茲力的實(shí)驗(yàn)裝置圖,圖中虛線是帶電粒子的運(yùn)動軌跡,那么下列關(guān)于此裝置的說法正確的是:
A.A端接的是高壓直流電源的正極 B.A端接的是高壓直流電源的負(fù)極
C.C端是蹄形磁鐵的N極 D.C端是蹄形磁鐵的S極

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用回旋加速器加速質(zhì)子,為了使質(zhì)子獲得的動能增大為原來的4倍,可以(   )
A.將D型金屬盒的半徑增大為原來的2倍
B.將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的4倍
C.將加速電場的電壓增大為原來的4倍
D.將加速電場的頻率增大為原來的4倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,兩平行金屬板間存在相互垂直的電場和磁場,兩金屬板間的電壓為U,板間距離為d,兩板間的磁場在3t0內(nèi)的變化規(guī)律如圖乙所示. 左側(cè)的粒子源沿中心線OO’以v0的速度不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力). 已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子,恰好沿中心線運(yùn)動,并在t0時(shí)刻從O’點(diǎn)穿出兩板.

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的方向和大小;
(2)若t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子也能從板間飛出,求飛出時(shí)偏離O’點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示豎直平面內(nèi),存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場強(qiáng)度大小為E,電場方向豎直向下,另有一個質(zhì)量為m帶電量為q(q>0)的小球,設(shè)B、E、q、m、θ和g(考慮重力)為已知量。

(1)若小球射入此復(fù)合場恰做勻速直線運(yùn)動,求速度v1大小和方向。
(2)若直角坐標(biāo)系第一象限固定放置一個光滑的絕緣斜面,其傾角為θ,設(shè)斜面足夠長,從斜面的最高點(diǎn)A由靜止釋放小球,求小球滑離斜面時(shí)的速度v大小以及在斜面上運(yùn)動的時(shí)間
(3)在(2)基礎(chǔ)上,重新調(diào)整小球釋放位置,使小球到達(dá)斜面底端O恰好對斜面的壓力為零,小球離開斜面后的運(yùn)動是比較復(fù)雜的擺線運(yùn)動,可以看作一個勻速直線運(yùn)動和一個勻速圓周運(yùn)動的疊加,求小球離開斜面后運(yùn)動過程中速度的最大值及所在位置的坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),虛線MN平行于y軸,N點(diǎn)坐標(biāo)(-l,0),MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,從虛線MN上的P點(diǎn),以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場,并從y軸上A點(diǎn)(0,0.5l)射出電場,射出時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向成30°角,此后,電子做勻速直線運(yùn)動,進(jìn)人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(diǎn)(l/6,-l)射出,速度沿x軸負(fù)方向。不計(jì)電子重力。求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t是多少?
(3)圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的直角坐標(biāo)系中,第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在x=-2L與y軸之間第Ⅱ、III象限內(nèi)存在大小相等,方向相反的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向如圖所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的連線上連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從t=0時(shí)刻起,這些帶電粒子依次以相同的速度v0沿x軸正方向射出。從A點(diǎn)射出的粒子剛好沿如圖所示的運(yùn)動軌跡(軌跡與x軸的交點(diǎn)為OC的中點(diǎn))從y軸上A′(0,-L)沿x軸正方向進(jìn)入磁場。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用,不考慮粒子間的碰撞。

(1)求電場強(qiáng)度E的大;
(2)若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,求從A′點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子返回到直線x=-2L時(shí)的位置坐標(biāo);
(3)在AC間還有哪些位置的粒子,經(jīng)過電場后也能沿x軸正方向 進(jìn)入磁場。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,圓心為原點(diǎn)、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個區(qū)域,即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B1。平行于x軸的熒光屏垂直于xOy平面,放置在坐標(biāo)y=-2.2R的位置。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(-R,0)的A點(diǎn)沿x正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,當(dāng)區(qū)域Ⅱ內(nèi)無磁場時(shí),粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0,-2.2R)的M點(diǎn),且此時(shí),若將熒光屏沿y軸負(fù)方向平移,粒子打在熒光屏上的位置不變。若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加上方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B2,上述粒子仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,則粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0.4R,-2.2R)的 N點(diǎn)。求:

(1)打在M點(diǎn)和N點(diǎn)的粒子運(yùn)動速度v1、v2的大小。
(2)在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向。
(3)若將區(qū)域Ⅱ中的磁場撤去,換成平行于x軸的勻強(qiáng)電場,仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子恰好也打在熒光屏上的N點(diǎn),則電場的場強(qiáng)為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示。在xOy平面直角坐標(biāo)系內(nèi),y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.05T,虛線AC平行y軸,與y相距d=m,在x軸下方虛線與y軸所夾的區(qū)域存在如圖所示的有界勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=1V/m,方向與y軸成45o角,比荷=102C/kg的帶正電的粒子,從A(m,0)點(diǎn)靜止釋放.粒子所受重力不計(jì).求:

(1)粒子從釋放到離開磁場所用時(shí)間.
(2)粒子再次到達(dá)虛線AC時(shí)的縱坐標(biāo).

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