19.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直與xOy平面的水平勻強磁場,一帶電小球從O點由靜止釋放,在以后運動的過程中,所能達(dá)到最高點均與釋放點等高,運動軌跡如圖中曲線所示,關(guān)于帶電小球的運動,下列說法中正確的是( 。
A.OAB軌跡為半圓
B.OB兩點之間的距離可能大于BC兩點之間的距離
C.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向
D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

分析 電荷在重力和洛倫茲力共同作用下做曲線運動,重力恒為mg,洛倫茲力大小F=qvB,與物體的速度有關(guān),重力改變電荷運動速度的大小,洛倫茲力改變電荷運動速度的方向,因洛倫茲力大小隨速度的變化而變化,故電荷不可能做圓周運動;在整個運動過程中,由于洛倫茲力不做功,系統(tǒng)只有重力做功,故系統(tǒng)的機械能守恒.

解答 解:A、因為重力改變速度的大小,而洛倫茲力僅改變速度的方向,又洛倫茲力大小隨速度的變化而變化,故合力不可能充當(dāng)向心力,故電荷運動的軌跡不可能是圓,故A錯誤;
B、整個過程中由于洛倫茲力不做功,即只有重力做功,故系統(tǒng)機械能守恒,故小球從B點開始的運動情況與前一過程完全相同,故OA=AB,故B錯誤;
C、因為系統(tǒng)只有重力做功,據(jù)動能定理,電荷在最低點時重力做功最多,mgh=$\frac{1}{2}$mv2-0⇒v=$\sqrt{2gh}$,最低點處h最大故速度最大.曲線運動的速度方向為該點的切線方向,是低點的切線方向在水平方向,故C正確;
D、若最低點洛倫茲力與重力大小相等,根據(jù)平衡可知電荷將水平向右做勻速直線運動,則不可能沿軌跡AB運動,故D錯誤.
故選:C.

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的運動問題,要注意明確洛倫茲力的性質(zhì),注意洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直,在運動過程中洛倫茲力不做功,故洛倫茲力只會改變速度方向,不能改變大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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7.汽車以20m/s的速度做勻速直線運動,剎車后的加速度為4m/s2,那么開始剎車后3s與開始剎車后6s汽車通過的位移之比為( 。
A.21:25B.1:2C.7:8D.4:5

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.在探究功與物體速度變化的關(guān)系的實驗中,某同學(xué)在一次實驗中得到了一條如圖所示的紙帶.這條紙帶上的點兩端較密,中間稀疏.出現(xiàn)這種情況的原因可能是( 。
A.電源的頻率不穩(wěn)定B.木板傾斜的程度太大
C.沒有使木板傾斜或傾斜角太小D.小車受到的阻力較大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.拋石機是古代的一種作戰(zhàn)武器.其原理如圖所示,它是一個費力杠桿(填“省力”、“費力”或“等臂”);要把石塊拋出,圖中作用在P點的力沿PC方向最。ㄌ頟A、PB或PC).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖,水平傳送帶兩端相距s=2m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,工件滑上A端時速度vA=3m/s,(取g=10m/s2,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),求:
(1)若傳送帶以v=1m/s逆時針轉(zhuǎn)動,求工件從滑上皮帶到離開皮帶所用的時間;
(2)若傳送帶以v=2m/s順時針轉(zhuǎn)動,求工件從滑上皮帶到離開皮帶所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.如圖1所示是某同學(xué)做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置圖,圖中是小車在一條椽皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形.這時,橡皮筋對小車做的功記為W,當(dāng)把2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打點的紙帶測出.

(1)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以在不加橡皮筋時,使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力.下面操作正確的是D.
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,輕推一下能夠勻速下滑即可
(2)關(guān)于本實驗的操作,下列敘述正確的是CD
A.每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B.每次實獫中.橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C.實驗時,應(yīng)使小車靠近打點計時器并由靜止釋放
D.先接通打點計時器電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
(3)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的.如圖2為第三次實驗中通過打點計時器獲得的紙帶.其中每兩個計數(shù)點間還有一個點未標(biāo)出.已知打點計時器使用的交流電周期為0.02s.為了測量小車獲得的速度.應(yīng)選圖2中的CD段(填A(yù)B或CD)來計算小車的速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在勻強電場中,有六個點A、B、C、D、E、F,正好構(gòu)成一正六邊形.點B、C、E的電勢分別為-20V、20V和60V.一帶電粒子從A點以某一速度沿AB方向射出后到達(dá)D點.不計重力.則下列判斷正確的是( 。
A.粒子帶負(fù)電
B.點F的電勢為20V
C.粒子在A點的電勢能小于在D點的電勢能
D.A、C兩點的電勢差UAC等于F、D兩點的電勢差UFD

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,a、b、c 為電場中同一條電場線上的三點,其中 c 為 ab 的中點.已 知 a、b 兩點的電勢分別為φa=3V,φb=9V,則下列敘述正確的是( 。
A.該電場在 c 點處的電勢一定為 6 V
B.a 點處的場強 Ea 一定小于 b 點處的場強 Eb
C.正電荷從 a 點運動到 b 點的過程中電勢能一定增大
D.正電荷只受電場力作用從 a 點運動到 b 點的過程中動能一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.靜止在地面上的一小物體,在豎直向上的拉力作用下開始運動,在向上運動的過程中,物體的機械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示,其中0~s1過程的圖線是曲線,s1~s2過程的圖線為平行于橫軸的直線.關(guān)于物體上升過程(不計空氣阻力)的下列說法正確的是( 。
A.0~s2過程中物體的動能越來越大
B.s1~s2過程中物體做勻速直線運動
C.0~s1過程中物體所受的拉力是變力,且不斷減小
D.s1~s2過程中物體的加速度等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/td>

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