内容正文:
第16周 带电粒子在组合场和复合场中的运动
(测试时间:30分钟,总分:80分)
班级:____________ 姓名:____________ 座号:____________ 得分:____________
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7和8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示,一个带正电的物体,从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,则物体沿斜面滑到底端时的速度
A.变小 B.变大
C.不变 D.不能确定
【答案】B
2.如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法不正确的是
A.这离子必带正电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子到达B点时,将沿原曲线返回A
D.点离子在C点时速度最大
【答案】C
【解析】从题图可以看出,上极板带正电,下极板带负点,带电离子由静止开始向下运动,说明受到向下的电场力,可知离子带正电,选项A正确;离子具有速度后,它就在向下的电场力
F及总与速度垂直并不断改变方向的洛伦兹力f作用下沿ACB曲线运动,因洛伦兹力不做功,电场力做功等于动能的变化,而离子到达B点时的速度为零,所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零,这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等,即B点与A点位于同一高度,选项B正确;只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的,如图所示,选项C错误;在由A经C到B的过程中,在C点时,电势最低,此时粒子的电势能最小,由能量守恒定律可知此时具有最大动能,所以此时的速度最大,选项D正确。
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