復(fù)合場中帶電粒子的運動-資料下載頁
2025-05-15 10:07本頁面
【正文】 與豎直方向成 α角的直線 MN運動，如圖 8－ 3－ 12所示， 由此可以判斷 ( ) 圖 8－ 3－ 12 A．油滴可能做勻速運動 B．油滴可以做變速運動 C．如果油滴帶負(fù)電，它是從 M點運動到 N點 D．如果油滴帶正電，它是從 N點運動到 M點 解析： 由于油滴做直線運動，故受力 如圖所示．若帶正電，油滴應(yīng)從 M點 運動到 N點，若帶負(fù)電，應(yīng)從 N點運動 到 M點，故 C、 D均錯，并且速度恒定，若有變化， F洛即為變力，油滴將做曲線運動．故 C． 答案： C [隨堂鞏固 ] 1． 有一個帶電荷量為＋ q， 重為 G的小球 ， 從兩豎直的帶電 平行板上方 h處自由落下 ， 兩極板間勻強磁場的磁感應(yīng) 強度為 B， 方向如圖 8－ 3－ 13所示 ， 則帶電小球通過有 電場和磁場的空間時 圖 8－ 3－ 13 A．一定做曲線運動 B．不可能做曲線運動 C．有可能做勻速運動 D．有可能做勻加速直線運動 解析： 帶電小球在重力場、電場和磁場中運動，所受重力、電場力是恒力，但受到的洛倫茲力是隨速度的變化而變化的變力，因此小球不可能處于平衡狀態(tài)，也不可能在電、磁場中做勻變速運動． 答案： A 2．如圖 8－ 3－ 14所示，空間存在豎直向下的勻強電場和水平 方向 (垂直于紙面向里 )的勻強磁場，一帶電粒子在電場力和 洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自 A點沿曲線 ACB運動， 到達 B點時速度為零， C為運動的最低點，不計重力，則以 下說法不正確的是 ( ) 圖 8－ 3－ 14 . A．該粒子必帶正電 B． A、 B兩點位于同一高度 C．粒子到達 C點時的速度最大 D．粒子達到 B點后將沿原路返回 A點 解析： 由左手定則可知粒子帶正電；由動能定理可知 B、 C兩項正確；粒子到達 B點后向右下方做曲線運動，不會沿原路返回 A點， D項錯． 答案： D 3． (2021廣東高考 )1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋 加速器，其原理如圖 8－ 3－ 15所示，這臺加速器由兩個銅 質(zhì) D形盒 D D2構(gòu)成，其間留有空隙．下列說法正確的是 ( ) A．離子由加速器的中心附近進入加速器 B．離子由加速器的邊緣進入加速器 C．離子從磁場中獲得能量 D．離子從磁場和電場中均獲得能量 解析： 離子應(yīng)從加速器的中心進入加速器，磁場使離子偏轉(zhuǎn)，電場使離子加速，故選 A. 答案： A 4．在真空中，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平 ( 垂直于紙面向里 )．三個油滴帶有等量同種電荷，其中 a靜 止， b向右勻速運動， c向左勻速運動，則它們的重力 Ga、 Gb、 Gc的關(guān)系為 ( ) A． Ga最大 B． Gb最大 C． Gc最大 D．不能確定 解析： 由 a靜止有 qE＝ Ga，故油滴帶負(fù)電；由 b受力平衡有 qE＝ Bqv＋ Gb；由 c受力平衡有 qE＋ Bqv＝ Gc，由此可知三個油滴的重力滿足 GcGaGb，故選項 C正確． 答案： C 5． (2021池州模擬 )某塑料球成型機工作時，可以噴出速度 v0 ＝ 10 m/s的塑料小球，已知噴出小球的質(zhì)量 m＝ 10－ 4 kg，并且在噴出時已帶了 q＝ 10－ 4C的負(fù)電荷，如圖 8 － 3－ 16所示，小球從噴口飛出后，先滑過長 d＝ m的水 平光滑的絕緣軌道，而后又經(jīng)過半徑 R＝ m的圓弧形豎 立的光滑絕緣軌道，今在水平軌道上加上水平向右的電場 強度為 E的勻強電場，小球恰好從圓形軌道的最高點 M處水 平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直于紙面向里的勻強 磁場，小球則恰好從圓形軌道上與圓心等高的 N點脫離軌 道落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi)， g＝ 10 m/s2，求： 圖 8－ 3－ 16 (1)所加電場的電場強度 E； (2)所加磁場的磁感應(yīng)強度 B. 解析： (1)設(shè)小球在 M點的速率為 v1，只加電場時對小球在 M點由牛頓第二定律得： mg＝ m 在水平軌道上，對小球由動能定理得： qEd＝ 由以上兩式解之得： E＝ 32 V/m (2)設(shè)小球在 N點的速率為 v2，在 N點由牛頓第二定律得：qv2B＝ m 從 M點到 N點，由機械能守恒定律得： mgR＋ 解得： B＝ 5 T. 答案： (1)32 V/m (2)5 T
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