(2010?南通模擬)一電子在磁感強度為B的勻強磁場中,以一固定的正電荷為圓心在同一軌道上運動,磁場方向垂直于運動平面,電場力恰好是磁場作用在電子上洛倫茲力的3倍,電子電量為e,質(zhì)量為m,那么電子運動的可能角速度為( 。
分析:由于不知道磁場方向和電荷運動方向,但是知道洛倫茲力和速度垂直,因此分洛倫茲力指向圓心和背離圓心兩種情況進行分析,然后根據(jù)向心力公式列方程即可求解.
解答:解:當(dāng)洛倫茲力方向和電場力方向相同時,有:F+evB=m
v2
r
=mvω ①
其中:F=3evB ②
聯(lián)立①②解得:ω=
4eB
m

當(dāng)洛倫茲力方向和電場力方向相反時,有:F-evB=mvω ③
聯(lián)立②③得:ω=
2eB
m
,故BD錯誤,AC正確.
故選AC.
點評:本題在電磁場中結(jié)合電場力和洛倫茲力考查了圓周運動問題,關(guān)鍵是熟練運用向心力公式的各種表達式正確解答.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖,一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個小球,兩小球帶有等量異號的電荷,處于勻強電場中,電場方向如圖中箭頭所示.開始時,細(xì)桿與電場方向垂直,即在圖中Ⅰ所示的位置;接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過90°,到達圖中Ⅱ所示的位置;最后,使細(xì)桿移到圖中Ⅲ所示的位置.以W1表示細(xì)桿由位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中電場力對兩小球所做的功,W2表示細(xì)桿由位置Ⅱ到位置Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功,則有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)帶電粒子以速度y沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域.BC均為該正方形兩邊的中點,如圖所示,不計粒子的重力.當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強電場F時,粒子從A點飛出,所用時間為t1:當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時,粒子也從A點飛出,所用時間為t2,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,RP是一塊長為L=4m的絕緣平板固定在水平地面上,整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強磁場B,一個質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量為q=0.5C的物體,從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運動,進入磁場后恰能做勻速運動.當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回,若在 碰撞瞬間撤去電場,物體返回時在磁場中仍做勻速運動,離開磁場后做 勻減速運動停在C點,PC=
L4
,物體與平板間的動摩擦因數(shù)為u=0.4,取g=10m/S2,求:
(1)物體帶正電還是負(fù)電?
(2)物體與擋板E撞前后的速度v1和v2;
(3)磁感應(yīng)強度B的大。
(4)電場強度E的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,一價氫離子和二價氦離子的混合體,經(jīng)同一加速電場加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接.導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下,磁感應(yīng)強度大小為B的磁場中.右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強度大小也為B的磁場中.質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=
3
2
,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時,ab桿才開始運動.(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).
(1)試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度v=?
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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