精英家教網(wǎng)在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示.已知電場(chǎng)方向或磁場(chǎng)方向可以分別沿x軸、y軸或z軸正方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E;磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;重力加速度為g.一質(zhì)量為m,帶電量為+q的從原點(diǎn)出發(fā)的質(zhì)點(diǎn)在下列條件下能在坐標(biāo)軸(x,y,z)上做直線運(yùn)動(dòng)的是( 。
A、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,當(dāng)mg=Bqv時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)B、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,當(dāng) Eq=Bqv時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿z 軸做直線運(yùn)動(dòng)C、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,當(dāng)mg>Eq時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)D、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,當(dāng)mg<Eq時(shí),質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)
分析:質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合力與速度方向在同一直線上.
物體只有做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力才不變.
只要物體所受的合力不為零,即有加速度,則速度就變化,洛倫茲力就變化,物體就不可能做直線運(yùn)動(dòng).
故要判斷質(zhì)點(diǎn)能否做直線運(yùn)動(dòng),就是要判斷質(zhì)點(diǎn)所受的合力能不能為零,所受的合力能為零,就可能做直線運(yùn)動(dòng).
解答:解:A、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,假如質(zhì)點(diǎn)可以沿y軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿y軸正方向,洛倫茲力沿z軸負(fù)方向,即豎直向下,重力也是豎直向下,三力的合力不沿y軸,所以無(wú)論各力的大小如何,質(zhì)點(diǎn)不可能沿y軸正方向做直線運(yùn)動(dòng).
假如質(zhì)點(diǎn)可以沿y軸負(fù)方向方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿y軸正方向,洛倫茲力沿z軸正方向,即豎直向上,重力是豎直向下,根據(jù)題意mg=Bqv,但是運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)力方向相反,要做減速運(yùn)動(dòng),洛倫茲力大小減小,重力要大于洛倫茲力,即合力不會(huì)總是沿y軸的,故也不可能沿y軸負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng).
總之,如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,質(zhì)點(diǎn)不可能沿y軸做直線運(yùn)動(dòng).故A錯(cuò)誤.
B、如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,假如質(zhì)點(diǎn)可以沿z軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿y軸正方向,洛倫茲力沿y軸正方向,重力是豎直向下,三力的合力不沿z軸,所以無(wú)論各力的大小如何,質(zhì)點(diǎn)不可能沿z軸正方向做直線運(yùn)動(dòng).
假如質(zhì)點(diǎn)可以沿z軸負(fù)方向方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿y軸正方向,洛倫茲力沿y軸負(fù)方向,根據(jù)題意Eq=Bqv,但是重力豎直向下,在z軸負(fù)方向上要做加速度運(yùn)動(dòng),洛倫茲力大小變大,即合力不會(huì)沿z軸的,故也不可能沿z軸負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng).
總之,如果電場(chǎng)方向沿y軸正方向,磁場(chǎng)方向沿x軸正方向,質(zhì)點(diǎn)不可能沿z軸做直線運(yùn)動(dòng).故B錯(cuò)誤.
C、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,假如質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿z軸正方向,洛倫茲力沿z軸正方向,重力豎直向下,由于mg>Eq,當(dāng)重力的大小等于電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力時(shí),三力平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng).故C正確.
D、如果電場(chǎng)方向沿z軸正方向,磁場(chǎng)方向沿y軸正方向,假如質(zhì)點(diǎn)可以沿x軸負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)受的電場(chǎng)力沿z軸正方向,洛倫茲力沿z軸負(fù)方向,重力豎直向下,由于mg<Eq,當(dāng)重力的與洛倫茲力的合力等于電場(chǎng)力時(shí),三力平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng).故D正確.
故選:CD.
點(diǎn)評(píng):本題要掌握質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合力與速度方向在同一直線上.根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向是解決本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為45°,重力加速度為g.
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)在滿足(1)的條件下,當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng),求帶電質(zhì)點(diǎn)落在Oxz平面內(nèi)的位置;
(3)當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸,問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?武漢模擬)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(z軸正方向豎直向上),一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不能忽略)從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā).下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系O-xyz,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā),下列說(shuō)法正確的是( 。
A、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿y軸正方向和x軸正方向,粒子只能做曲線運(yùn)動(dòng)B、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)均沿y軸正方向,粒子有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿y軸負(fù)方向和z軸負(fù)方向,粒子有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D、若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿z軸負(fù)方向和y軸正方向,粒子有可能做平拋運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行,且與x軸的夾角為45°,重力加速度為g.
(1)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值Emin及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)當(dāng)同樣的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)P(0,h,0)時(shí),改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸,問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小各滿足什么條件?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案