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文檔簡(jiǎn)介
考點(diǎn)32破場(chǎng)一帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)洛倫茲力。能判斷洛倫茲力的方向,會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大
小。
新課程標(biāo)準(zhǔn)
2.能用洛倫茲力分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)。了解帶電粒子在勻
強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)及其應(yīng)用。
考查的內(nèi)容主要體現(xiàn)在對(duì)科學(xué)思維、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念等物理學(xué)科的核心
素養(yǎng)的要求??疾轭l率高,題目綜合性強(qiáng),會(huì)綜合牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)
命題趨勢(shì)
律,注重與電場(chǎng)、磁場(chǎng)的滲透,注重生產(chǎn)、生活、當(dāng)今熱點(diǎn)、現(xiàn)代科技的聯(lián)
系。
因舌實(shí)踐類生活和科技等
試題情境
學(xué)習(xí)探究類帶電粒子在磁場(chǎng)、組合場(chǎng)、疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
考向一電場(chǎng)與磁場(chǎng)的疊加
考向二磁場(chǎng)力、重力的疊加
考向三在重力場(chǎng)、磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的勻速運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)
考向四在重力場(chǎng)、磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的直選運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)
電場(chǎng)與磁場(chǎng)的疊加
(2)疊加場(chǎng):靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)在同一區(qū)域共存,或其中某兩場(chǎng)在同一區(qū)域共存。
2.三種場(chǎng)的比較
項(xiàng)目
力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)
名稱
大?。篏=mg重力做功與路徑無(wú)關(guān)
重力場(chǎng)
方向:豎直向下重力做功改變物體的重力勢(shì)能
大?。篎=qE
方向:①正電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)
靜電場(chǎng)方向相同W=qU
②負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相靜電力做功改變電勢(shì)能
反
洛倫茲力大?。篎=洛倫茲力不做功,不改變帶電粒
磁場(chǎng)
qvB子的動(dòng)能
方向:根據(jù)左手定則判定
3.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分類
(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合力為零時(shí),將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
當(dāng)帶電粒子所受的重力與靜電力大小相筐,方向相反時(shí),帶電粒子在洛倫茲力的作用下,在垂直于勻
強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)帶電粒子所受合力的大小和方向均變化,且與初速度方向不在同一條直線上時(shí),粒子做非勻變速曲
線運(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧,也不是拋物線。
(4)分階段運(yùn)動(dòng)
帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種
不同的運(yùn)動(dòng)階段組成。
【典例1】(2022年全國(guó)高考甲卷物理試題)空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于紙面
平面)向里,電場(chǎng)的方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)。由靜止開(kāi)
始運(yùn)動(dòng)。下列四幅圖中,可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()
【答案】B
【解析】解法一:
AC.在xOy平面內(nèi)電場(chǎng)的方向沿y軸正方向,故在坐標(biāo)原點(diǎn)0靜止的帶正電粒子在電場(chǎng)力作用下會(huì)向y
軸正方向運(yùn)動(dòng)。磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,根據(jù)左手定則,可判斷出向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的粒子同時(shí)受到沿x
軸負(fù)方向的洛倫茲力,故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)。AC錯(cuò)誤;
BD.運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中在電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功,粒子速度大小發(fā)生變化,粒子所受的洛倫茲力方向始終與速
度方向垂直。由于勻強(qiáng)電場(chǎng)方向是沿y軸正方向,故x軸為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,從開(kāi)始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再
次運(yùn)動(dòng)到X軸時(shí),電場(chǎng)力做功為0,洛倫茲力不做功,故帶電粒子再次回到X軸時(shí)的速度為0,隨后受電場(chǎng)
力作用再次進(jìn)入第二象限重復(fù)向左偏轉(zhuǎn),故B正確,D錯(cuò)誤。
故選B。
解法二:
粒子在。點(diǎn)靜止,對(duì)速度進(jìn)行分解,分解為向X軸正方向的速度V,向X軸負(fù)方向的速度V"兩個(gè)速度大
小相等,方向相反。使得其中一個(gè)洛倫茲力平衡電場(chǎng)力,即=
E
則粒子的在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),可視為,向x軸負(fù)方向以速度/=/做勻速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)在x軸上方
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
故選B。
【典例2】(多選)(2022年廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試)8.如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有
水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從M點(diǎn)由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過(guò)N、P
兩點(diǎn)。已知M、P在同一等勢(shì)面上,下列說(shuō)法正確的有()
XX,X
_____1
丁W丁
-
A.電子從N到P,電場(chǎng)力做正功B.N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)
C.電子從M到N,洛倫茲力不做功D.電子在M點(diǎn)所受的合力大于在P點(diǎn)所受的合力
【答案】BC
【解析】A.由題可知電子所受電場(chǎng)力水平向左,電子從N到P的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn),故B正確;
C.由于洛倫茲力一直都和速度方向垂直,故電子從M到N洛倫茲力都不做功;故C正確;
D.由于M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,故從M到P電場(chǎng)力做功為0,而洛倫茲力不做功,M點(diǎn)速度為0,
根據(jù)動(dòng)能定理可知電子在P點(diǎn)速度也為0,則電子在M點(diǎn)和P點(diǎn)都只受電場(chǎng)力作用,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電子在
這兩點(diǎn)電場(chǎng)力相等,即合力相等,故D錯(cuò)誤;
故選BC。
練習(xí)1、(2022?北京市朝陽(yáng)區(qū)高三一模)如圖所示,在坐標(biāo)系xOy平面的x>0區(qū)域內(nèi),存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小E
=2x105N/C、方向垂直于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T、方向與xOy平面垂直向外的勻強(qiáng)磁
場(chǎng)。在y軸上有一足夠長(zhǎng)的熒光屏PQ,在x軸上的M(10,0)點(diǎn)處有一粒子發(fā)射槍向x軸正方向連續(xù)不斷地
發(fā)射大量質(zhì)量m=6.4xl0-27kg、電荷量q=3.2xlORc的帶正電粒子(重力不計(jì)),粒子恰能沿x軸做勻速
直線運(yùn)動(dòng)。若撤去電場(chǎng),并使粒子發(fā)射槍以M點(diǎn)為軸在xOy平面內(nèi)以角速度3=2兀rad/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(整
個(gè)裝置都處在真空中)。
(1)判斷電場(chǎng)方向,求粒子離開(kāi)發(fā)射槍時(shí)的速度大小;
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;
⑶熒光屏上閃光點(diǎn)的范圍距離;
【答案】(l)l()6m/s(2)0.1m(3)0.273m
【解析】(1)帶正電粒子(重力不計(jì))在疊加場(chǎng)中沿x軸做勻速直線運(yùn)動(dòng),據(jù)左手定則判斷可知洛倫茲力方
向向下,所以電場(chǎng)力方向向上,電場(chǎng)方向向上,有qE=qvB
士心E2X105,,入6,
斛侍速度v=m=-Q2-m/s=10m/So
v2
(2)撤去電場(chǎng)后,洛倫茲力提供向心力,有qvB=mE
所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑
mv6.4X10-27X106
m=0.1mo
(3)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,
粒子打在熒光屏上最上端的點(diǎn)是B點(diǎn),最下端打在A點(diǎn)
由幾何知識(shí)可知doA=2Rcos3(F=SR,doB=R
所以熒光屏上閃光點(diǎn)的范圍距離為(1AB=(小+l)R=0.273mo
【巧學(xué)妙記】
2.分析思路
(1)劃分過(guò)程:將粒子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程劃分為幾個(gè)不同的階段,對(duì)不同的階段
選取不同的規(guī)律處理.
(2)找關(guān)鍵:確定帶電粒子在場(chǎng)區(qū)邊界的速度(包括大小和方向)是解決該類
問(wèn)題的關(guān)鍵.
(3)畫(huà)運(yùn)動(dòng)軌跡:根據(jù)受力分析和運(yùn)動(dòng)分析,大致畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖,
有利于形象、直觀地解決問(wèn)題.
'"<一一磁場(chǎng)力、重力的疊加
①若重力和洛倫茲力平衡,則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
②若重力和洛倫茲力不平衡,則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),因洛倫茲力不做功,故機(jī)械能守恒,由
此可求解問(wèn)題。
【典例3】(2022?北京市豐臺(tái)區(qū)高三上期末)如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),
一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無(wú)初速放置一質(zhì)量為01kg、電荷量
q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦
力。t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6N恒力,gm10m/s2o貝U()
A.木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
B.滑塊開(kāi)始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)
C.木板先做加速度為2m*勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的運(yùn)動(dòng),最后做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
D.t=5s后滑塊和木塊有相對(duì)運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】由于滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為05靜摩擦力對(duì)滑塊能產(chǎn)生的最大加速度為卜ig=5m/s?,
所以當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí),系統(tǒng)一起以a=看上=看舞7m/s2=2m/s2的加速度一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑
塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力,最大靜摩擦力f=H(mg—qvB)隨v的增大而減
小,減小至它對(duì)滑塊產(chǎn)生a=2m/s2的加速度后,滑塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),此后滑動(dòng)摩擦力f=n(mg-qvB)
=ma,可知滑塊再做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零,此時(shí)
F
Bqv=mg,解得v=10m/s,此時(shí)摩擦力消失,滑塊做勻速運(yùn)動(dòng),而木板在恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),〃=而
=揩m/s2=3m/s2o可知滑塊先與木板一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),做加速度減小的變加
速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng);因木塊開(kāi)始的加速度為2m/s2,當(dāng)恰好要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),f=p(mg
—qvB)=ma,代入數(shù)據(jù)得v=6m/s,經(jīng)歷的時(shí)間是t=?=、s=3s,此后滑塊所受的摩擦力逐漸減小,加速
dL
度減小,仍然做加速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng),故選C
【典例4】(多選)「2022?黃石模擬1如圖所示,有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)
質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿上,環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為上現(xiàn)使圓
環(huán)以初速度vo向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t0圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向,下列描述該過(guò)
程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t、摩擦力Ff隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek隨位移x、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中,
可能正確的是()
【答案】ABD
【解析】小圓環(huán)向上做減速運(yùn)動(dòng),對(duì)小圓環(huán)受力分析,豎直方向:重力和豎直向下的摩擦力,由牛頓
第二定律有mg+f=ma;水平方向:N=qvB,f=|iN,解得f=「iqvB.速度逐漸減小,滑動(dòng)摩擦力逐漸減小,
加速度逐漸減小,當(dāng)速度減小到零時(shí),加速度為g,此時(shí)摩擦力為零,然后小圓環(huán)向下做加速運(yùn)動(dòng),豎直方
向:mg-f=ma;水平方向:N=qvB,f=|jN,隨著速度的增大,彈力N增大,摩擦力增大,加速度減小,
A、B正確.動(dòng)能先減小后增大,Ek—x圖像的斜率大小表示合外力,從。?x過(guò)程,動(dòng)能減小,合外力減小,
從x?0的過(guò)程,動(dòng)能增大,合外力減小,C錯(cuò)誤.小圓環(huán)的機(jī)械能逐漸減小,E—x圖像的斜率大小表示摩
擦力f,上升過(guò)程中,從0?x過(guò)程,摩擦力逐漸減小,下滑過(guò)程,位移從x?0,摩擦力逐漸增大,D正確.
練習(xí)2、(多選)(2022?山東省苗澤市高三下二模)如圖所示,兩個(gè)傾角分別為30。和60。的足夠長(zhǎng)光滑絕緣斜面
固定于水平地面上,并處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為
+q的小滑塊甲和乙分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,兩小滑塊都將飛離斜面,在此過(guò)程
中()
A.甲滑塊飛離斜面瞬間的速度比乙滑塊飛離斜面瞬間的速度大
B.甲滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短
C.兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大小相同
D.兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,重力的平均功率相等
【答案】AD
【解析】小滑塊飛離斜面時(shí),洛倫茲力與重力垂直斜面的分力平衡,故mgcos?=qVmB,解得Vm=^劭,
所以斜面傾角越小,飛離斜面瞬間的速度越大,故甲滑塊飛離時(shí)速度較大,故A正確;滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)
的加速度恒定不變,由受力分析和牛頓第二定律可得加速度a=gsin0,所以甲的加速度小于乙的加速度,因
為甲飛離時(shí)的速度大于乙飛離時(shí)的速度,由Vm=at得,甲在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,
故B錯(cuò)誤;由以上分析和x=£可知,甲在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大于乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移,故C錯(cuò)誤;由
平均功率的公式得,滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,重力的平均功率P=F~7-sinO=mg拳in。")?黑p嗯
因sin30o=cos60。,sin60°=cos30°,故兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的平均功率相等,故D正確。
練習(xí)3.(多選X2022?安徽省合肥市高三上開(kāi)學(xué)考試)如圖所示,空間存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的
勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)內(nèi)有一絕緣的足夠長(zhǎng)的直桿,它與水平面的夾角為0,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球
套在直桿上,從A點(diǎn)由靜止沿桿下滑,小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為n,在小球以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列
說(shuō)法正確的是()
A.小球下滑的最大速度為Vm=^^
XXXXXX
B.小球下滑的最大加速度為am=gsin。**
XXXX
C.小球的加速度一直在減小*4久-*xxX
D.小球的速度先增大后不變
【答案】BD
【解析】小球開(kāi)始下滑時(shí)有mgsin。一|i(mgcose—qvB)=ma,隨著v增大,a增大,當(dāng)丫0=^^^阻時(shí),a
達(dá)到最大值即am=gsin0,此時(shí)洛倫茲力大小等于mgcos9,支持力為0,此后隨著速度增大,洛倫茲力增大,
支持力增大,此后下滑過(guò)程中有,mgsinO—|i(qvB-mgcosO)=ma,隨著v增大,a減小,當(dāng)Vm='熨噂
時(shí),a=0,此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),速度不變.所以整個(gè)過(guò)程中,v先增大后不變,a先增大后減小,所以B、
D正確.
【巧學(xué)妙記】
(1)對(duì)物塊受力分析,把握已知條件。
(2)掌握洛倫茲力的公式和特點(diǎn),理清彈力和摩擦力、洛倫茲力的
變化。
(3)分析受力結(jié)合運(yùn)動(dòng),通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,分析加速度變化;通過(guò)合
力與葆唐的關(guān)系.分析葆唐有化
在重力場(chǎng)、磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的勻速運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)
①若三力平衡,一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
②若重力與電場(chǎng)力平衡,一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
③若合力不為零且與速度方向不垂直,將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),因洛倫茲力不做功,可用能量守恒定律
或動(dòng)能定理求解問(wèn)題。
【典例5](多選)(2022?福建省漳州市模擬)如圖,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,
磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。已知在該區(qū)域內(nèi),一個(gè)帶電小球在豎直面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()
A.若小球帶正電荷,則小球的電勢(shì)能減小
B.若小球帶負(fù)電荷,則小球的電勢(shì)能減小
C.無(wú)論小球帶何種電荷,小球的重力勢(shì)能都減小
D.小球的動(dòng)能恒定不變
【答案】CD
【解析】根據(jù)題意,小球受的重力、靜電力恒定,洛倫茲力垂直于速度,則小球所受三力恰好平衡,做勻
速直線運(yùn)動(dòng),則小球的動(dòng)能不變,故D正確;若小球帶正電,小球受力如圖1,根據(jù)左手定則可知,小球
斜向左下方運(yùn)動(dòng),靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,故A錯(cuò)誤;若小球帶負(fù)電,小球受力如圖2,根據(jù)左手定
則可知,小球斜向右下方運(yùn)動(dòng),靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,故B錯(cuò)誤;無(wú)論小球帶何種電荷,小球都下
降,小球的重力勢(shì)能都減小,故C正確。
圖1圖2
【典例5](多選)(2022.江淮十校聯(lián)考)如圖所示,空間存在豎直向上、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和沿水平方
向、垂直于紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線吊著懸于O點(diǎn),
給小球一個(gè)水平方向的初速度,小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線張力不為零;某時(shí)刻細(xì)線斷開(kāi),小
球仍做半徑為L(zhǎng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)小球的大小,重力加速度為g,貝1()
細(xì)線未斷時(shí),小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
XX
小球的帶電量為常XX
X/\X
I
I
小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為平£x\/X
XX
XX
D.細(xì)線未斷時(shí),細(xì)線的拉力大小為冽誓直
【答案】ABD
【解析】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電場(chǎng)力與重力等大反向,小球帶正電,qE=mg,q=管,B項(xiàng)正
確;由于細(xì)線斷了以后,小球仍做半徑為L(zhǎng)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此細(xì)線未斷時(shí),小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),T
-qvB=mp細(xì)線斷了以后小球沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),qvB=mp得至!J丫=喏=常,細(xì)線的拉力大小T=
2噌Bz,c項(xiàng)錯(cuò)誤,A、D項(xiàng)正確。
練習(xí)4.(2022?江西一模)我國(guó)地處北半球,某地區(qū)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng)的地磁場(chǎng)B,電場(chǎng)和地
磁場(chǎng)的方向相同,地磁場(chǎng)的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北,一帶電小球以速度v在此區(qū)域
內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,某地區(qū)的重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是
()
A.小球運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽阅舷虮盉.小球可能帶正電
E
C.小球速度V的大小為三D.小球的比荷為
業(yè)2+(vB)
【答案】D
【解析】AB項(xiàng),小球受到重力、電場(chǎng)力與洛倫茲力,因直線運(yùn)動(dòng),且£=4丫:8,因此一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),
那么電場(chǎng)力與洛倫茲力的合力與重力等值反向,根據(jù)左手定則,因地磁場(chǎng)的豎直分量和水平分量分別豎直
向下和水平指北,那么小球一定帶負(fù)電,負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力的方向與磁場(chǎng)的方向相反,則運(yùn)動(dòng)的方向由
東向西方向運(yùn)動(dòng),故AB兩項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),由上分析可知,電場(chǎng)力與洛倫茲力的合力豎直向上,由于夾角不
知,因此它們的大小關(guān)系不能確定,則不能確定V的大小為卷故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),小球受到的電場(chǎng)力與洛
D
倫茲力的合力與重力等值反向,貝I:mg=^/(qE)2+(qvB)2,所以小球的比荷:3/故口
myjE(vB)
項(xiàng)正確.
練習(xí)5、(2022?浙江省溫州市高三二模)如圖所示,在正交的勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)中有質(zhì)量、電荷量都相同的兩油
滴,A靜止,B做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若B與A相碰并結(jié)合在一起,則它們將()
A.以B原速率的一半做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D
B.以及為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.仍以R為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.做周期為B的一半的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】解析:由A、B相碰時(shí)動(dòng)量守恒mv=2mv,,有v,=^。據(jù)題意碰后A、B合成的大油滴所受重
力仍與電場(chǎng)力平衡,合外力是洛倫茲力,所以繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且有「=萼=號(hào),1=妾=碧,選
zqr>zzqr>qr>
項(xiàng)B正確。
【巧學(xué)妙記】
勻速圓周運(yùn)動(dòng):當(dāng)帶電粒子在疊加場(chǎng)中,重力與電場(chǎng)力相平衡,
粒子運(yùn)動(dòng)方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí),帶電粒子就做勻速圓周運(yùn)
動(dòng).此種情況下要同時(shí)應(yīng)用平衡條件和向心力公式來(lái)進(jìn)行分析.
在重力場(chǎng)、磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的直選運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)
【典例7】.(2022?云南省昆明市“三診一?!倍#┤鐖D所示,在粗糙的足夠長(zhǎng)的豎直木桿上套有一個(gè)帶正電小
球,整個(gè)裝置處在有水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的足夠大的復(fù)合場(chǎng)中,小球由靜止開(kāi)
始下滑,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列關(guān)于描述小球運(yùn)動(dòng)的v—t圖象中正確的是()
【答案】C
【解析】在小球下滑的過(guò)程中,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,如圖所示,
小球受到重力mg、電場(chǎng)力qE、洛倫茲力qvB、摩擦力f,還有木桿對(duì)小球的支持力N.開(kāi)始時(shí),小球的速度
較小,洛倫茲力qvB較小,支持力N較大,隨著速度的增大,支持力N在減小,可以知道摩擦力f減小,
豎直方向上的合力增大,小球的加速度增大;當(dāng)速度增大到一定的程度時(shí),洛倫茲力qvB和電場(chǎng)力qE相等,
此時(shí)支持力N為零,摩擦力f為零,小球的加速度為g,加速度達(dá)到最大;當(dāng)速度繼續(xù)增大時(shí),支持力N
要反向增大,摩擦力f增大,豎直方向上的合力減小,小球的加速度減小,當(dāng)摩擦力f與重力mg相等時(shí),
豎直方向上的加速度為零,小球的速度達(dá)到最大.所以選項(xiàng)ABD所示的v—t圖象不符合分析得到的小球的
運(yùn)動(dòng)規(guī)律,C選項(xiàng)符合.
【典例8】(2022?衡水三模)在如圖所示的正交電磁場(chǎng)中豎直固定著一個(gè)半徑R=、1m的光滑圓弧,圓弧CD
豎直固定,它對(duì)應(yīng)的圓心角為240°,在C的左端有一傾斜的切線光滑軌道AC與水平面夾角0=30。.電場(chǎng)強(qiáng)
度為E的電場(chǎng)充滿整個(gè)空間,而磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)只分布在圓弧軌道所在的右半側(cè)區(qū)域,已知E和B
在數(shù)值上相等,取重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)在A點(diǎn)安裝一個(gè)彈射裝置,它能以不同速度沿AC方向發(fā)射可
視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球的質(zhì)量為m,小球射出后能在AC上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()
A.小球一定帶負(fù)電
B.小球在軌道的最低點(diǎn)F處速度最大
C.若小球以初速度vo=(5+d麗m/s射出,則小球會(huì)從D點(diǎn)離開(kāi)軌道
D.若撤去磁場(chǎng),讓小球以初速度vo=2小m/s射出,則小球一定不會(huì)脫離軌道
【答案】D
【解析】A項(xiàng),小球射出后能在AC上做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球所受合力為零,電場(chǎng)力水平向左,則小球帶正
電,A項(xiàng)錯(cuò)誤.B項(xiàng),小球受力如圖所示,電場(chǎng)力與重力的合力與豎直方向夾角為。=30。,小球速度最大
位置在圖中C點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤.
C項(xiàng),重力與電場(chǎng)力的合力:F=^=雪里,電場(chǎng)力:qE=mgtan8=¥mg,小球在P點(diǎn)恰好不脫離軌道,
UUSvJJ
10
此時(shí)軌道對(duì)小球彈力為零,由牛頓第二定律得:F+qvB=m",由題意可知:E=B,解得:v=V^0+向
從A至UC過(guò)程小球速度不變,從C至UP過(guò)程,由動(dòng)能定理得:一F2R=3mv2—;mv()2,解得:v0=
\1150+30^5>(5+^45)m/s,則小球不會(huì)通過(guò)P到達(dá)D點(diǎn),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D項(xiàng),設(shè)當(dāng)小球初速度vi時(shí),恰好從C點(diǎn)沿圓弧轉(zhuǎn)過(guò)90。到B點(diǎn),從C到B根據(jù)動(dòng)能定理:FR=1mvi2,
解得vi=2gT5m/s,由于vo=24m/s<2M15m/s,則小球一定不會(huì)脫離軌道.只有D項(xiàng)正確.
練習(xí)6、(多選)(2022山東省濟(jì)南市高三下模擬考試)如圖所示,空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和一水平
方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,垂直紙面向里,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為£=普里,水平向左,在正交的
電磁場(chǎng)空間中有一固定的粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)粗糙絕緣桿,與電場(chǎng)正方向成60。夾角且處于豎直平面內(nèi),一質(zhì)
量為m、電荷量為q(q>0)的小球套在絕緣桿上,當(dāng)小球沿桿向下的初速度為v0時(shí),小球恰好做勻速直線運(yùn)
動(dòng),已知重力加速度大小為g,小球電荷量保持不變,則下列說(shuō)法正確的是()
A.小球的初速度vo=舞
B.若小球沿桿向下的初速度v=*,小球?qū)⒀貤U做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)直到停止
C.若小球沿桿向下的初速度丫=鬻,小球?qū)⒀貤U做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)直到停止
D.若小球沿桿向下的初速度v=崎,則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至穩(wěn)定,小球克服摩擦力做功為^
【答案】BD
【解析】根據(jù)題意可知小球受力平衡,電場(chǎng)力F=qE=,§mg,電場(chǎng)力與重力的合力為G,=2mg,方向
垂直于桿斜向下,洛倫茲力垂直于斜桿向上,所以小球不受桿的摩擦力,則cos60。=倦,所以vo=鬻,
qvoBqt>
A錯(cuò)誤;當(dāng)丫=慧時(shí),qvB=mg<G\則小球受到垂直于桿斜向上的彈力,即G^Fz+qvB,同時(shí)受到沿桿
向上的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律可知Ff="N=MG,一qvB)=ma,小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直至停止,
B正確;當(dāng)時(shí),qvB=3mg>G,,則小球受到垂直于桿斜向下的彈力,即G,+FN=qvB,同時(shí)受到沿
桿向上的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律可知Ff="N=「i(qvB—G,)=ma,小球做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v
=需時(shí),qvB=G=2mg,小球不受摩擦力作用,開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;同理,當(dāng)丫=膏時(shí),小
球先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v=鬻時(shí)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理得小球克服摩擦力做功
Wf=3m(崎)2-N(簿>=需,D正確。
練習(xí)7、(2022?哈爾濱模擬)如圖所示,在紙面內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),
電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一水平固定絕緣桿上套有帶電小球P,P的質(zhì)量為m、電荷量為
-q,P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為d小球由靜止開(kāi)始滑動(dòng),設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,桿足夠長(zhǎng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程
中小球的最大加速度為ao,最大速度為vo,則下列判斷正確的是()
A.小球先加速后減速,加速度先增大后減小
XX8X
--------------------------
11--------------------'-----------------------1
B.當(dāng)v=^vo時(shí),小球的加速度最大xxx
C.當(dāng)v=^vo時(shí),小球一定處于加速度減小階段
D.當(dāng)a=,ao時(shí),^>2
【答案】C
【解析】開(kāi)始運(yùn)動(dòng)階段qvB<mg,加速度ai=變二比縹二更里~,小球做加速度越來(lái)越大的加速運(yùn)動(dòng);
當(dāng)qvB=mg之后,小球受到的支持力垂直桿向下,小球的加速度a2=qE-::《B_mg),小球做加速度
減小的加速運(yùn)動(dòng),加速度減小到0后做勻速運(yùn)動(dòng),則可知小球一直加速最后勻速,加速度先增大后減小為0
不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;作出小球的加速度隨速度的變化規(guī)律圖象如圖所示,
兩階段的圖線斜率大小相等,有vi<|vo,則v=|vo時(shí)一定處于加速度減小階段,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;
a=;ao可能出現(xiàn)在加速度增大階段或加速度減小階段,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【巧學(xué)妙記】
把握三點(diǎn),解決“約束運(yùn)動(dòng)”問(wèn)題
(1)對(duì)物塊受力分析,把握已知條件.
(2)掌握洛倫茲力的公式和特點(diǎn),理清彈力和摩擦力、洛倫茲!
;力和速度、摩擦力與合力、加速度與速度等幾個(gè)關(guān)系.
1.1.(2022?北京海淀區(qū)期末)如圖所示,在赤道處,將一小球向東水平拋出,落地點(diǎn)為a;給小球帶上電荷后,
仍以原來(lái)的速度拋出,考慮地磁場(chǎng)的影響,下列說(shuō)法正確的是()
西?東
A.無(wú)論小球帶何種電荷,小球仍會(huì)落在a點(diǎn)
B.無(wú)論小球帶何種電荷,小球下落時(shí)間都會(huì)延長(zhǎng)
C.若小球帶負(fù)電荷,小球會(huì)落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)
D.若小球帶正電荷,小球會(huì)落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)
2..Q022?南京月考)如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電
粒子a(不計(jì)重力)以一定的初速度由左邊界的0點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的0,點(diǎn)(圖
中未標(biāo)出)穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變,另一個(gè)同樣的粒子b(不計(jì)重力)仍以相同初速度由
0點(diǎn)射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b()
x
B
X
X
E
A.穿出位置一定在O點(diǎn)下方
B.穿出位置一定在0,點(diǎn)上方
C.運(yùn)動(dòng)時(shí),在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小
D.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能一定減小
3.(多選)(2022?云南省昆明市“三診一?!倍#┤鐖D所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)
磁場(chǎng)中,有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m、電荷量為+q,電場(chǎng)強(qiáng)度
為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為內(nèi)重力加速度為g。小球由靜止開(kāi)始下滑直到穩(wěn)定的過(guò)
程中()
A.小球的加速度一直減小
B.小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變
C,下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是2寸/mg
D.小球向下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定速度為改黑空
「iqB
4.(多選)(2022?安徽省合肥市高三上開(kāi)學(xué)考試)如圖所示,空間有一垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T
的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無(wú)初速度地放置一質(zhì)
量為0.05kg、電荷量q=-0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,可認(rèn)為滑塊受到的最大
靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左、大小為0.6N的恒力,g取10m/s2.則()
XXXXXXXX
XXXXXXXX
XXXXXXXX
A.木板和滑塊一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.滑塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.最終滑塊做速度為5m/s的勻速運(yùn)動(dòng)
D.最終木板做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
5.(多選)(2022?福建省泉州市第二次質(zhì)量檢測(cè))如圖,一帶負(fù)電的圓環(huán)套在傾斜固定的粗糙絕緣長(zhǎng)直桿
上,圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑,桿處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?,F(xiàn)給圓環(huán)一沿桿向上的初速度
vo,在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列關(guān)于圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖線,可能正確的是()
6.(多選)(2022?湖南省永州市高三下第一次適應(yīng)性測(cè)試)如圖所示,實(shí)線表示豎直平面內(nèi)的電場(chǎng)線,電場(chǎng)線與
水平方向成a角,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線L斜向上做直線運(yùn)動(dòng),L
與水平方向成P角,且a>|3,則下列說(shuō)法中正確的是()
XXXX/X
XZX/又y
Xx/X
-9-/xx
XX,x/"--X
A.液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.液滴一定帶負(fù)電
C.電場(chǎng)線方向一定斜向上
D.液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
7.(2022?山東省荷澤市高三下二模)如圖所示,質(zhì)量為m=lkg、電荷量為q=5xl(p2C的帶正電的小滑塊,
從半徑為R
xxBxx
XXXX
=0.4m的固定光滑絕其圓弧軌道上由靜止自A端滑下。整個(gè)裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁
場(chǎng)中。已知E=100V/m,方向水平向右,B=1T,方向垂直紙面向里,g取10m/s2,求:
⑴滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)在C點(diǎn)時(shí)滑塊所受洛倫茲力;
(3)在C點(diǎn)滑塊對(duì)軌道的壓力。
1.(2022山東省濟(jì)南市高三下模擬考試)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,將
帶正電的小球在場(chǎng)中靜止釋放,最后落到地面上.關(guān)于該過(guò)程,下述說(shuō)法正確的是()
x*+qx
x8xE
A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.小球減少的電勢(shì)能等于增加的動(dòng)能
C.電場(chǎng)力和重力做的功等于小球增加的動(dòng)能
D.若保持其他條件不變,只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,小球著地時(shí)動(dòng)能不變
2.(多選)(2022?山東省濱州市高三下二模)帶電小球以一定的初速度vo豎直向上拋出,能夠達(dá)到的最大高度為
hl;若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且保持初速度仍為V0,小球上升的最大高度為h2,若加上水平方向的勻
強(qiáng)電場(chǎng),且保持初速度仍為V0,小球上升的最大高度為h3;若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),且保持初速度仍
為V0,小球上升的最大高度為h4,如圖所示。不計(jì)空氣阻力,貝女)
A.一定有%=h3B.一定有hl<h4
C.h2與h4無(wú)法比較D.%與h2無(wú)法比較
3.(2022?河北省張家口市高三下三模)如圖所示,場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)
磁場(chǎng)垂直紙面向里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量的同種電荷.已知a靜止,b、c在紙面內(nèi)按圖示方向做勻
速圓周運(yùn)動(dòng)(軌跡未畫(huà)出).忽略三個(gè)油滴間的靜電力作用,比較三個(gè)油滴的質(zhì)量及b、c的運(yùn)動(dòng)情況,以下
說(shuō)法中正確的是()
XXXXXX
XXVfrXX?刈cX
XX°xXXX
XXXXXX
E
A.三個(gè)油滴的質(zhì)量相等,b、C都沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
B.a的質(zhì)量最大,c的質(zhì)量最小,b>c都沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
C.b的質(zhì)量最大,a的質(zhì)量最小,b、c都沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
D.三個(gè)油滴的質(zhì)量相等,b沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),c沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)
4.(2022廣東汕頭一模)如圖所示,長(zhǎng)為1的絕緣輕繩上端固定于。點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,
在小球運(yùn)動(dòng)的豎直平面內(nèi)有垂直該平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).某時(shí)刻給小球一垂直于磁場(chǎng)、水平向右的初速度,
小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,貝iJ()
X-H、X
y'xX'0<
XX〃jx
A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒
C.小球在最高點(diǎn)的最小速度VI=海
D.最低點(diǎn)與最高點(diǎn)的繩子拉力差值大于6mg
5.(2022.天津市南開(kāi)區(qū)高三下一模)如圖所示,虛線右側(cè)有豎直向下的電場(chǎng)強(qiáng)度E=45N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)及垂直
于電場(chǎng)向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)等大的金屬小球A、B,小
球A不帶電,其質(zhì)量mA=0.05kg,緊貼虛線靜置的小球B帶電量qB=-4xl(p3c,其質(zhì)量mB=0.01kg。
小球A以速度vo=2Om/s水平向右與小球B發(fā)生正碰,碰后小球B垂直于電、磁場(chǎng)直接進(jìn)入正交電、磁場(chǎng)
中。剛進(jìn)入正交電、磁場(chǎng)的瞬間,小球B豎直方向的加速度恰好為零。設(shè)小球A、B碰撞瞬間電荷均分,
取g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()
小疝::::
77777777777.7.7.7.7.7.7o777\^[?(,?
/HA.碰后瞬間,小球A的速度大小為10m/s
B.小球A在剛進(jìn)入正交電、磁場(chǎng)后的短時(shí)間內(nèi),其電勢(shì)能減少
C.過(guò)程中,小球A對(duì)小球B做的功為2J
D.小球A、B之間的碰撞為彈性碰撞
6.(多選)(2022.江蘇省徐州市高三下第三次調(diào)研)如圖所示,粗糙的足夠長(zhǎng)直絕緣桿上套有一帶電小球,整個(gè)
裝置處在由水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的足夠大復(fù)合場(chǎng)中,小球由靜止開(kāi)始下滑,
則下列說(shuō)法正確的是()
A.小球的加速度先增大后減小
B.小球的加速度一直減小
C.小球的速度先增大后減小
D.小球的速度一直增大,最后保持不變
7.(多選)(2022.江蘇省宿遷市高三下第三次調(diào)研)如圖所示,半圓形光滑絕緣軌道固定在豎直平面內(nèi),O點(diǎn)為
其圓心,P點(diǎn)為軌道最低點(diǎn),兩個(gè)端點(diǎn)M、N與0等高,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直?,F(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電
的小球自M點(diǎn)由靜止釋放,它將沿軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()
A.小球由M到N與由N到M所經(jīng)歷的時(shí)間相等
B.小球由M到P與由N到P過(guò)程中重力對(duì)小球做的功相等,但洛倫茲力做的功不相等
C.小球由M到P與由N到P過(guò)程中所受合外力的沖量大小相等
D.小球經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小是相等的
8.(多選)(2022?合肥一模)如圖所示,豎直放置的兩平行金屬板,長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d,接在電壓為U的直
流上.在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正
電油滴,從距金屬板上端高為h處由靜止開(kāi)始自由下落,并經(jīng)兩板上端連線中點(diǎn)P進(jìn)入板間.油滴在P點(diǎn)
所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力大小恰好相等,且最后恰好從金屬板的下邊緣離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域.空氣阻力不計(jì),重
力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()
A.油滴剛進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的加速度為g
U2
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