如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场
一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出
若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b()A.穿出位置一定在O′点下方B.穿出位置一定在O′点上方C.运动时,在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时,动能一定减小1
C解析:a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动,故对粒子a有:Bqv=Eq,即只要满足E=Bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区;当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O′点的上方或下方穿出,故选项A、B错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C项正确,D项错误
本题答案为C
在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,三角形腰长为l,磁感应强度垂直桌面向下,abef可在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,线框中感应电流i及拉力F随时间t的变化关系可能是(以逆时针方向为电流的正方向,时间单位为l/v)()2
BD解析:设角c为θ,在t=0~l/v时间内,bc边切割磁感线并产生感应电动势,有效长度l=vttanθ,感应电动势E=Blv=Bv2ttanθ∝t,所以i=E/R∝E∝t,根据楞次定律或右手定则可判断出,感应电流沿逆时针方向,所以感应电流取正值,这段时间内的i-t图象是经过原点的斜率为正值的倾斜直线;在t=l/v~2l/v时间内,ad边从c点开始向右匀速切割磁感线并产生感应电动势,