如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的質(zhì)點(diǎn)恰能以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)在軌跡最低點(diǎn)，且重力勢(shì)能為零，電勢(shì)能也為零，則質(zhì)點(diǎn)______時(shí)針（填“順”或“逆”）轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能的變化量隨時(shí)間變化的關(guān)系式為△E=______．
重力與電場(chǎng)力平衡，故電場(chǎng)力向上，由于電場(chǎng)方向向上，故電荷帶正電；由于磁場(chǎng)方向是垂直向內(nèi)，根據(jù)左手定則可知，轉(zhuǎn)動(dòng)方向逆時(shí)針；
洛倫茲力不做功，只有重力和電場(chǎng)力做功，故作用機(jī)械能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總量守恒，在最低點(diǎn)時(shí)，有：E=
1
2
mv2；
則重力勢(shì)能的表達(dá)式為：Ep=mg（R-Rcosθ）=mgR（1-cosωt）=mgR（1-cos
v
R
t），
因動(dòng)能不變，且重力勢(shì)能為零，則機(jī)械能的變化量隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：△E=mgR（1-cos
v
R
t），
故答案為：逆，mgR（1-cos
v
R
t）．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）由于受地球信風(fēng)帶和盛行西風(fēng)帶的影響，海洋中一部分海水做定向流動(dòng)，稱為風(fēng)海流，風(fēng)海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源。因?yàn)楹Ｋ泻写罅康膸щ婋x子，這些離子隨風(fēng)海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使海流中的正、負(fù)離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，便可用來(lái)發(fā)電。圖11為一利用風(fēng)海流經(jīng)典的磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖，用絕緣材料制成一個(gè)橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個(gè)內(nèi)表面裝有兩塊金屬板M、N，金屬板長(zhǎng)為，寬為，兩板間的距離為，將管道沿風(fēng)海流方向固定在風(fēng)海流中，在金屬板之間加一水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向由南向北，用導(dǎo)線將M、N外側(cè)連接電阻為的航標(biāo)燈（圖中未畫(huà)出）。工作時(shí)，海水從東向西流過(guò)管道，在兩金屬板之間形成電勢(shì)差，可以對(duì)航標(biāo)燈供電，設(shè)管道內(nèi)海水的流速處處相同，且速率恒為，海水的電阻率為，海水所受摩擦力與流速成正比，比例系數(shù)為。
（1）求磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的大小，并判斷M、N兩板哪個(gè)板電勢(shì)較高；
（2）由于管道內(nèi)海水中有電流通過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能。
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一速度為v0的帶電的粒子（不計(jì)重力）恰能沿直線通過(guò)速度選擇器．速度選擇器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向下．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．此帶電粒子一定帶正電
B．若電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向同時(shí)變?yōu)榕c原來(lái)相反的方向，則粒子仍能沿直線通過(guò)選擇器
C．若帶電粒子的電量增大為原來(lái)的兩倍，則粒子將不能沿直線通過(guò)速度選擇器
D．若將B、E、v0同時(shí)增大為原來(lái)的兩倍，則粒子將不能沿直線通過(guò)速度選擇器

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示是等離子發(fā)電機(jī)示意圖．磁感應(yīng)強(qiáng)度B為O.5T，兩極間距離為20cm，要使輸出電壓為220V．則等離子體的速度為_(kāi)_____，a是電源的______極．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

一質(zhì)量為m=2.0×10-7kg的帶電液滴，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)空間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該液滴的電性為負(fù)，其電荷量為5.0×1012個(gè)電子所帶的電荷量，由此可知空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_____N/C，方向______（g取10N/Kg，不計(jì)空氣阻力）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，其中符合安培定則的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=0.1T，方向垂直紙面向外。M、N為豎直平行放置的相距很近的兩金屬板， S1、S2為M、N板上的兩個(gè)小孔，且S1、S2跟O點(diǎn)在垂直極板的同一水平直線上。金屬板M、N與一圓形金屬線圈相連，線圈的匝數(shù)n=1000匝，面積S=0.2m2，線圈內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為B1=B0+kt（T），其中B0、k為常數(shù)。另有一水平放置的足夠長(zhǎng)的熒光屏D，O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105 C/kg的正離子流由S1進(jìn)入金屬板M、N之間后，通過(guò)S2向磁場(chǎng)中心射去，通過(guò)磁場(chǎng)后落到熒光屏D上。離子的初速度、重力、空氣阻力及離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問(wèn)：
（1）k值為多少可使正離子垂直打在熒光屏上
（2）若k=0.45T/s，求正離子到達(dá)熒光屏的位置。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示ABCD為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形金屬線框處在垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示，E、F為平行正對(duì)的兩金屬板，板長(zhǎng)和板間距均為L(zhǎng)，兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線分別與金屬線框的端點(diǎn)相連，P為一粒子源，能夠發(fā)射速度為v0比荷為的正離子， 離子從兩板間飛出后進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，MN為磁場(chǎng)的左邊界，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B0，已知t=0時(shí)刻和t=兩時(shí)刻恰好有兩個(gè)離子從P中以初速度v0沿EF的中央軸線射入兩板間，不計(jì)離子受到的重力。
（1）試判斷兩離子能否從兩板間穿出進(jìn)入MN右側(cè)的磁場(chǎng)區(qū)域。
（2）求離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度與v0的夾角。
（3）如果兩粒子均能從磁場(chǎng)的左邊界MN飛離磁場(chǎng)，求兩離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。
（4）為了保證兩離子均再?gòu)拇艌?chǎng)的左邊界MN飛離，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小寬度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電容器兩極板相距d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2勻強(qiáng)磁場(chǎng)，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距為△R。粒子所帶電量為q，且不計(jì)粒子所受重力。求：
（1）粒子進(jìn)入B2磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m是多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案