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精英家教网如图所示,在地面附近的电场中,一条沿竖直方向的电场线上有A、B两点.若将带电液滴从A点由静止释放,带电液滴将沿竖直方向下落,到达B点时的速度恰好为零(不考虑空气阻力),则(  )
A、液滴一定做匀变速运动B、A点的电势一定比B点高C、电场中A点场强一定大于B点的场强D、液滴由A运动到B的过程中,重力势能的减少量等于电势能的增加量
分析:由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力.由静止向下运动,可判断出电场力的方向,根据电场力做的功,判断电势能的变化.通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度.沿电场线方向电势逐渐降低.
解答:解:A:由于质点运动过程中初末速度均为零,因此质点所受电场力向上,而且先加速后减速,故A错误;
B:由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力,因不知道液滴的电性,所以不能判定A、B的电势高低.故B错误;
C:由于质点运动过程中初末速度均为零,因此质点所受电场力向上,而且先加速后减速,故在B点电场力大于重力,A点重力大于电场力,在AB之间某点重力等于电场力,合外力为零,且此时速度最大,故C选项错误;
D、带电粒子先加速后减速,在A点重力大于电场力,B点电场力大于重力,在AB之间某点重力等于电场力,合外力为零,且此时速度最大,故微粒从A运动到B的过程中先是电势能的增加量小于重力势能的减少量,然后是重力势能的减少量小于电势能的增加量,故D正确.
故选:D
点评:解决带电粒子在复合场中的运动,要正确进行受力分析,确定其运动状态,然后依据相关规律求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场(图中均未画出).磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外.一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域竖直平面内恰好作速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向.
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45°,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)问中微粒又运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?武汉模拟)如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成450,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)问中微粒运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在地面附近,坐标系Oxy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,一个质量为m的带电量为q的油滴途经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜向下做匀速直线运动,进入x>0的区域,求:
(1)油滴带什么电荷,要求说明依据;
(2)油滴在M点运动的速率的大小;
(3)油滴进入x>0区域,若能到达x轴上的N点(在图中未标出),油滴在N点的速度大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场(图中均未画出)。磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外。一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域竖直平面内恰好作速度大小为v的匀速圆周运动。(重力加速度为g)

1.求此区域内电场强度的大小和方向。

2.若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45°,如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?

3.在(2)问中微粒又运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?

 

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