一帶電粒子以初速度v先后通過勻強電場E和勻強磁場B(如圖甲所示),電場和磁場對粒子做功為W1,若把電場和磁場正交疊加后(如圖乙所示),粒子仍以v<E/B的速度穿過疊加場區(qū),電場和磁場對粒子做功為W2(不計重力的影響)則( )
A.W1=W2
B.W1>W(wǎng)2
C.W1<W2
D.無法比較
【答案】分析:磁場對粒子的洛倫茲力不做功,只有電場力對粒子做功,根據(jù)電場力做功公式W=qEd,d是電場方向上兩點間的距離.粒子在正交的電磁場中運動時,
由題v<,不計重力,qBv<qE,而在電場中只受電場力qE,分析粒子在兩種情況下沿電場方向的距離大小,判斷做功大。
解答:解:在乙圖中,由于v<,電場力qE大于洛倫茲力qBv,根據(jù)左手定則判斷可知:洛倫茲力有與電場力方向相反的分力;而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場力qE,則在甲圖的情況下,粒子沿電場方向的位移較大,電場力做功較多,所以選項A、C、D錯誤,選項B正確.
故選:B.
點評:本題考查了分析物體受力情況的能力和對電場力做功的理解能力.正確解答本題要抓住洛倫茲力的特點:洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直,總不做功.
練習冊系列答案
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(2008?南海區(qū)模擬)一帶電粒子以初速度v先后通過勻強電場E和勻強磁場B(如圖甲所示),電場和磁場對粒子做功為W1,若把電場和磁場正交疊加后(如圖乙所示),粒子仍以v<E/B的速度穿過疊加場區(qū),電場和磁場對粒子做功為W2(不計重力的影響)則(  )

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年湖南省衡陽八中高二(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,兩平行金屬板水平放置,板間存在豎直向下的勻強電場.一帶電粒子以初速度V沿上板邊緣垂直于電場線射入勻強電場,它剛好貼著下板邊緣飛出.已知勻強電場兩極板長L,間距為d,(粒子的重力忽略不計)求:
(1)如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V,則離開電場時,沿場強方向的側(cè)向位移y為多少?
(2)如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V,粒子離開電場后繼續(xù)運動,當它的豎直位移仍為d時,它的水平位移x為多少?
(3)如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V,粒子離開電場時動能與帶電粒子以初速度V射入勻強電場后離開電場時動能之比?

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科目:高中物理 來源:2008年北京市崇文區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:選擇題

一帶電粒子以初速度v沿垂直于電場線和磁感線的方向,先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應強度為B),如圖甲所示.電場和磁場對粒子做功為W1,粒子穿出磁場時的速度為v1;若把電場和磁場正交疊加,如圖乙所示,該粒子仍以初速度v穿過疊加場區(qū),電場和磁場對粒子做功為W2,粒子穿出場區(qū)時的速度為v2,比較W1和W2、v1和v2的大。╲<E/B,不計重力)( )

A.W1>W(wǎng)2,v1>v2
B.W1=W2,v1=v2
C.W1<W2,v1<v2
D.W1=W2,v1>v2

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科目:高中物理 來源:2008年高考物理考前沖刺練習(7)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,在MN左側(cè)有相距為d的兩塊正對的平行金屬板P、Q,板長,兩板帶等量異種電荷,上極板帶負電.在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強磁場(圖中未畫出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA’重合(邊界上有磁場).現(xiàn)有一帶電粒子以初速度v沿兩板中央OO′射入,并恰好從下極板邊緣射出,又經(jīng)過在矩形有界磁場中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點向左水平射出. 已知A點與下極板右端的距離為d.不計帶電粒子重力.求:
(1)粒子從下極板邊緣射出時的速度;
(2)粒子從O運動到A經(jīng)歷的時間;
(3)矩形有界磁場的最小面積.

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