【題目】如圖所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,兩軌道平面分別與磁場垂直,與電場平行,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的.兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,M、N為軌道的最低點(diǎn).則下列說法正確的是

A. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM < vN

B. 兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM < FN

C. 小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間晚于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間

D. 在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端,在電場中小球不能到達(dá)軌道的另一端

【答案】D

【解析】

兩個(gè)軌道的半徑相同,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式可以分析小球通過最低點(diǎn)是對(duì)軌道的壓力,小球在磁場中運(yùn)動(dòng),磁場力對(duì)小球不做功,整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒,小球在電場中受到的電場力對(duì)小球做負(fù)功,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小較小。

在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),只有重力做正功,在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),重力做正功、電場力做負(fù)功,由動(dòng)能定理可知:;;解得,vMvN,由于小球在磁場中運(yùn)動(dòng),磁場力對(duì)小球不做功,整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒;而小球在電場中運(yùn)動(dòng)受到的電場力對(duì)小球做負(fù)功,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小較小,所以在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長,故AC錯(cuò)誤;最低點(diǎn)M時(shí),支持力與重力和洛倫茲力(方向豎直向下)的合力提供向心力,最低點(diǎn)N時(shí),支持力與重力的合力提供向心力,因?yàn)?/span>vMvN,可知:FMFN,故B錯(cuò)誤;由于小球在磁場中運(yùn)動(dòng),磁場力對(duì)小球不做功,整個(gè)過程中小球的機(jī)械能守恒,所以小球可以到達(dá)軌道的另一端,而電場力做小球做負(fù)功,所以小球在達(dá)到軌道另一端之前速度就減為零了,故不能到達(dá)最右端,故D正確;故選D。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,邊界為平行四邊形ABCD的勻強(qiáng)磁場,一束質(zhì)子以大小不同的速度沿BDB點(diǎn)射入磁場。已知BD連線與邊界BC垂直,不計(jì)重力和質(zhì)子間的相互作用。關(guān)于質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(

A. BC邊出射的質(zhì)子速度越大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短

B. BC邊出射的質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C. CD邊出射的質(zhì)子速度越大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短

D. CD邊出射的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置.在實(shí)驗(yàn)過程中:

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與_____(選填交流直流)電源連接;在閉合電鍵前,將小車放置在_____一端;(選填靠近滑輪靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)在探究過程中,該同學(xué)打出了一條紙帶,并在紙帶上連續(xù)取幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2所示.自A點(diǎn)起,相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s,則打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為_____m/s,整個(gè)過程中小車的平均加速度為_____m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)對(duì)行星的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行探索,她從資料中查閱了不同行星繞太陽運(yùn)行的軌道半徑近似值R和對(duì)應(yīng)的公轉(zhuǎn)周期T,并將這些數(shù)據(jù)繪制在T2-R3的圖象中,近似得到了一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線,計(jì)算出其斜率k。設(shè)太陽的質(zhì)量為M,萬有引力常數(shù)為G,下列判斷正確的( 。

A. 行星的公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑成正比

B. 利用各行星相應(yīng)的RT數(shù)據(jù),可求出各行星的質(zhì)量

C. 太陽的質(zhì)量近似滿足

D. 若僅考慮太陽內(nèi)部熱核反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量虧損,則行星公轉(zhuǎn)的軌道半徑將會(huì)逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測量兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,利用實(shí)驗(yàn)提供的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)的電路圖如圖1所示,其中每節(jié)干電池的電動(dòng)勢約為1.5V、內(nèi)阻約為,電壓表的量程均為3V、內(nèi)阻為,定值電阻未知),滑動(dòng)變阻器最大阻值為 (已知)

請(qǐng)回答下列問題:

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,將圖2中的實(shí)物圖連接____________;

(2)在完成實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑動(dòng)變阻器的最值調(diào)到,閉合電鍵,兩電壓表的示數(shù)分別為,則定值電阻_______________(用、表示);

(3)測出定值電阻的阻值后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出多組電壓表的示數(shù),以兩電壓表的示數(shù)為坐標(biāo)軸,建立坐標(biāo)系,描繪出的關(guān)系圖象如圖3所示,假設(shè)圖線的斜率為k、與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為c,則電池的電動(dòng)勢為E=__________,內(nèi)阻___________。(以上結(jié)果用k、c表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.5m、質(zhì)量為2kg的通電直導(dǎo)線,電流大小I=2A、方向垂直于紙面向里,導(dǎo)線用平行于斜面的輕彈簧拴住不動(dòng),整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T,豎直向上的磁場中,已知彈簧的勁度系數(shù)為400N/m,整個(gè)過程未超出彈簧的彈性限度,則以下說法正確的是(g10m/s2

A. 通電直導(dǎo)線對(duì)斜面的壓力為19N

B. 彈簧的伸長量為4m

C. 如果磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則彈簧的彈力減小

D. 如果磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,則通電導(dǎo)線對(duì)斜面的壓力減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,匝數(shù)N100匝,電阻為r=1Ω的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接,定值電阻R1=6Ω,R2=3Ω,其他電阻不計(jì),線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T0.2s.從線圈與磁場方向平行的位置開始計(jì)時(shí),在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,理想電壓表的示數(shù)為2V.下列說法中正確的是

A. 電阻R1消耗的電功率為

B. t0.4s時(shí),電阻R2兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C. 從開始計(jì)時(shí)到通過電阻R2的電荷量為

D. 若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍,線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化規(guī)律為ecos20πt(V)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩輛汽車沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),兩車在t=0時(shí)刻剛好經(jīng)過同一位置,甲、乙兩車做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,甲車圖象為四分之一圓弧,乙車圖像為傾斜直線。則下列說法正確的是

A. 甲乙兩車在10s時(shí)再次相遇B. 乙車的加速度為

C. 乙車在0-20s期間未追上甲車D. 乙車10s時(shí)的速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】同學(xué)們?cè)跍y量某電阻絲的電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表的內(nèi)阻與Rx相當(dāng),電壓表可視為理想電壓表.

(1)若使用圖甲所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為了使Rx的測量值更接近真實(shí)值,電壓表的a端應(yīng)連接到電路的__________點(diǎn)(填bc).實(shí)驗(yàn)測得電阻絲的UI圖像如圖乙所示,根據(jù)圖像測得Rx__________Ω(保留兩位有效數(shù)字).

(2)實(shí)驗(yàn)中,隨著電源電壓進(jìn)一步增加,電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)對(duì)熾熱電阻絲吹氣,其阻值會(huì)發(fā)生變化.在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下,得到電阻絲的電阻Rx隨風(fēng)速v(用風(fēng)速計(jì)測量)的變化關(guān)系如圖丙所示.由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時(shí),Rx會(huì)__________(填增大減小).當(dāng)電源電壓不變,在風(fēng)速增加的過程中,為保持電阻絲兩端電壓為10V,需要將滑動(dòng)變阻器RW的滑片向__________(填MN)端調(diào)節(jié).實(shí)驗(yàn)中為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風(fēng)速,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路.其中R為兩只阻值相同的電阻,Rx為兩根相同的電阻絲,一根置于氣流中,另一根不受氣流影響,V為待接入的理想電壓表.如果要求在測量中,風(fēng)速從零開始增加,電壓表的示數(shù)也從零開始增加,則電壓表的+端和“–”端應(yīng)分別連接到電路中的b點(diǎn)和__________點(diǎn)(填a”“cd).

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