【題目】如圖所示,一個(gè)絕緣且內(nèi)避光滑的環(huán)形細(xì)圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),在圓管的最低點(diǎn)有一個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知(不為零),方向垂直于環(huán)形細(xì)圓管所在平面且向里的勻強(qiáng)磁場.某時(shí)刻,給小球一方向水平向右,大小為v0=的初速度,則以下判斷正確的是( )

A.無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何,獲得初速度后的瞬間,小球在最低點(diǎn)一定受到管壁的彈力作用

B.無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何,小球一定能到達(dá)環(huán)形細(xì)管的最高點(diǎn),且小球在最高點(diǎn)一定受到管壁的彈力作用

C.無論磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何,小球一定能到達(dá)環(huán)形細(xì)管的最高點(diǎn),且小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小都相同

D.小球在從環(huán)形細(xì)圓管的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所能到達(dá)的最高點(diǎn)的過程中,水平方向分速度的大小一直減小

【答案】BC

【解析】

試題由左手定則可判定小球受到的洛倫茲力始終指向圓心,對受力分析,結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)方程可分析小球是不是受到彈力;

由于洛倫茲力不做功,由動(dòng)能定理可判定小球是否能到最高點(diǎn);

由曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向,以及速度的分解可以判定小球運(yùn)動(dòng)過程中,水平速度的變化.

解:A、由左手定則可判定小球受到的洛倫茲力F始終指向圓心,另外假設(shè)小球受到管道的支持力N,小球獲得v0=的初速度后,由圓周運(yùn)動(dòng)可得:

,

解得:,

可見,只要B足夠大,滿足,支持力N就為零,故A錯(cuò)誤.

BC、由于洛倫茲力不做功,只有重力對小球做功,故小球能不能到最高點(diǎn)與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小無關(guān),從最低點(diǎn)到最高抵過程中,由動(dòng)能定理可得:

,

解得:v=,

可知小球能到最高點(diǎn),由于當(dāng)v=,小球受到的向心力等于mg,故此時(shí)小球除受到重力,向下的洛倫茲力之外,一定還有軌道向上的支持力大小等于洛倫茲力,故B、C正確.

D、對小球的速度分解在水平和豎直方向上,小球在從環(huán)形細(xì)圓管的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所能到達(dá)的最高點(diǎn)的過程中,水平方向分速度先減小,至圓心等高處,水平分速度為零,再往上運(yùn)動(dòng),水平分速度又增加,故D錯(cuò)誤.

故選BC

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在xOy平面內(nèi),從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ)以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))。則下列說法正確的是( 。

A.v一定,θ越大,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長

B.v一定,θ越大,則粒子在離開磁場的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)

C.θ一定,v越大,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的角速度越大

D.θ一定,v越大,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從ab的直線所示。在此過程中______。

A. 氣體溫度一直降低

B. 氣體內(nèi)能一直增加

C. 氣體一直對外做功

D. 氣體一直從外界吸熱

E. 氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為kg、電何量為C的帶電粒子,從靜止開始經(jīng)U=10V的電壓加速后,從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場,已知OP=30cm(粒子重力不計(jì),sin37°=0. 6,cos37°=0. 8)。

(1)求粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v的大;

(2)若粒子恰好不能進(jìn)入x軸上方,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B′=2. 0T,粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開磁場,求OQ的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.若不計(jì)粒子的重力,下列說法正確的是(  )

A.a粒子動(dòng)能較小

B.a粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電

C.b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長

D.b粒子在磁場中所受洛倫茲力較小

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【題目】如圖所示,、為平行板電容器的兩個(gè)金屬極板,為靜電計(jì),開始時(shí)閉合開關(guān),靜電計(jì)指針張開一定角度。則下列說法正確的是( 。

A.開關(guān)保持閉合狀態(tài),將的滑片向右移動(dòng),靜電計(jì)指針張角增大

B.開關(guān)保持閉合狀態(tài),僅將兩極板間距減小,電容器的帶電量增加

C.斷開開關(guān)后,緊貼下極板插入厚云母片,靜電計(jì)指針張角減小

D.斷開開關(guān)后,僅將兩極板間距減小,板間電場強(qiáng)度減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】微元累積法是常用的物理研究方法,如圖所示為某物理量()隨另一物理量()變化的函數(shù)圖像,關(guān)于圖像與坐標(biāo)軸所圍面積大小的物理意義,下列說法正確的是( 。

A.為質(zhì)點(diǎn)的加速度,為時(shí)間,則“面積”表示質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的瞬時(shí)速度

B.為流過導(dǎo)線的電流,為時(shí)間,則“面積”表示時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)線截面的電量

C.為用電器的電功率,為時(shí)間,則“面積”表示時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能

D.為某元件的電壓,為電流,則“面積”表示對應(yīng)狀態(tài)下該元件的電功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾斜的傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一物塊從傳送帶上端A滑上傳送帶,滑上時(shí)速率為v1,傳送帶的速率為v2,且v2>v1,不計(jì)空氣阻力,動(dòng)摩擦因數(shù)一定,關(guān)于物塊離開傳送帶的速率v和位置,下列情況可能的是

A.從下端B離開,v>v1

B.從下端B離開,v<v1

C.從上端A離開,v>v1

D.從上端A離開,v<v1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用螺旋測微器、米尺和如圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1 Ω,電壓表的內(nèi)阻為5 kΩ)測量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5 Ω的金屬絲的電阻率.

(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的器材連接成實(shí)物電路,要求連線不能交叉,電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動(dòng)勢為6 V,滑動(dòng)變阻器的阻值為020 Ω)________

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數(shù)如圖5所示,電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示.則金屬絲兩端的電壓U________,電流I________,金屬絲的長度L__________,直徑d________.

(3)該金屬絲的電阻率是________(保留兩位有效數(shù)字)

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