一道高考物理题,求详细解释
静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,...
静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)
为什么选A,请详细解释其中原理
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6个回答
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解析:
本题考查电场线和带电粒子在电场中的运动。带电粉尘颗粒在电场中原来是静止的,因此将要沿电场力方向做加速运动;粉尘带负电,所受电场力的方向为电场线在该点的切线方向,且与场强方向相反,因此粉尘颗粒在P点沿切线方向向右运动,B项和D项错误;电荷所受的力的方向与运动方向有一定的夹角,电荷将要做曲线运动,但运动轨迹与电场线方向并不重合,因此C项错误;可能正确的是第一幅图形轨迹,A项正确。
本题考查电场线和带电粒子在电场中的运动。带电粉尘颗粒在电场中原来是静止的,因此将要沿电场力方向做加速运动;粉尘带负电,所受电场力的方向为电场线在该点的切线方向,且与场强方向相反,因此粉尘颗粒在P点沿切线方向向右运动,B项和D项错误;电荷所受的力的方向与运动方向有一定的夹角,电荷将要做曲线运动,但运动轨迹与电场线方向并不重合,因此C项错误;可能正确的是第一幅图形轨迹,A项正确。
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如果没有记差的话,电磁力应该沿着电磁线的切线方向,分成刚开始加速的时候获得了纵向的初速度,而且一直有纵向的分分力作用于粉尘使其纵向分速度变大,所以运动轨迹必然不会和磁力线重合,也不会折向磁力线内部,必然是像AD图趋势一样,这样排除BD。至于D图,根据磁力线的横纵分力大小和磁力线横纵分力变化趋势,是不可能出现这种场景的,所以也排除D图。
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应该理解不会是C,因为只有电场线是直线并且合外力沿电场线方,向才会沿着电场线方向运动。D就不考虑了。其实是带电颗粒在电场中的运动,它受到的电场力是沿着电场线方向的,也就是开始时电场线的切线的方向,所以颗粒的其初速度是沿着切线方向的,后来受电场力而偏转。不应该是B开始那么大的偏转。
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带点粒子在电场中所受的电场力沿着切线方向,所以可以做受力分析,可见受力是右上方,于是粒子一开始是沿受力方向,所以排除B,D,根据电场的特点,所以粒子受的力的大小和方向也会变化,但是由于之前所受的力因而有初速度, 所以粒子不可能完全沿着电场线运动,于是C错
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根据运动轨迹判断合外力(即电场力)的方向,一定指向轨迹内侧可以知道,B、C、D都可以排除掉
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