質(zhì)量為m,電量為+q的小球以初速度v0與水平方向成θ角射出,如圖所示,如果在初速度所在的豎直平面加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,能保證小球仍沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng),則( 。
A、若小球做勻速運(yùn)動(dòng),所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的值應(yīng)為mg/qB、若小球能沿直線返回,所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的值可能為mgcosθ/qC、若小球能沿直線返回,所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的值應(yīng)大于mgsinθ/qD、若小球做方向不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所加勻強(qiáng)電場(chǎng)值應(yīng)大于mg/q
分析:小球在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力和重力作用,根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況分析受力情況求解
解答:解:A、若小球做勻速運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電場(chǎng)力和重力合力為零,則mg=qE,故電場(chǎng)E=
mg
q
,故A正確
B、C、若小球能沿直線返回,說(shuō)明重力與電場(chǎng)力的合力方向與速度方向相反,當(dāng)電場(chǎng)方向垂直于初速度方向時(shí),電場(chǎng)力最小,可得qE=mgcosθ,則E=
mgcosθ
q
,故B正確,C錯(cuò)誤
D、小球做方向不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電場(chǎng)力和重力的合力應(yīng)沿著初速度方向,由A知,此時(shí)qE>mg,故E
mg
q
,故D正確
故選:ABD
點(diǎn)評(píng):本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),受力分析和運(yùn)動(dòng)相結(jié)合來(lái)研究,綜合性強(qiáng),好題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?邯鄲模擬)如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關(guān)于y軸對(duì)稱,且∠AOB=90°,OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E、方向相反.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為+q(q>0)的大量帶電粒子從x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,到達(dá)OA上的M點(diǎn)時(shí)速度與OA垂直.(不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用)求:
(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的時(shí)間;
(2)為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過(guò)OB上的N點(diǎn),M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過(guò)區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)問(wèn)中的最小值時(shí),且該磁場(chǎng)僅分布在區(qū)域Ⅱ內(nèi)的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi).由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度并不嚴(yán)格與OA垂直,成散射狀,散射角為θ,但速度大小均相同,如圖所示.求所有粒子經(jīng)過(guò)OB時(shí)的區(qū)域長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),過(guò)y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng).已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2,過(guò)y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?雙流縣模擬)如圖1所示,建立Oxy坐標(biāo)系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,第一、四象限有磁場(chǎng),方向垂直于Oxy平面向里.位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子.在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響).已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng).上述m、q、l、t0、B為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)求:
(1)兩板間的電壓U0
(2)0~3t0時(shí)間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間t.
(3)
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t0時(shí)刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,x軸上方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與y軸平行;x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里.一質(zhì)量為m、電量為-q(q>0)的粒子以速度v0從y軸上的P點(diǎn)平行x軸方向射入電場(chǎng)后,從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)磁場(chǎng).已知OP=L,OQ=2L.不計(jì)重力和一切摩擦,求:
(1)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
(4)粒子離開(kāi)P點(diǎn)后第一次到達(dá)Y軸時(shí)的位置坐標(biāo).

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