【題目】如圖所示,空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿,與電場(chǎng)正方向成60夾角且處于豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球套在絕緣桿上。若給小球一沿桿向下的初速度v0,小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。已知小球電量保持不變,重力加速度為g,則以下說(shuō)法正確的是(

A. 小球的初速度為

B. 若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止

C. 若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止

D. 若小球的初速度為,則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為

【答案】ACD

【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖,

電場(chǎng)力的大。 ,由于重力的方向豎直向下.電場(chǎng)力的方向水平向右,二者垂直,合力: ,由幾何關(guān)系可知,重力與電場(chǎng)力的合力與桿的方向垂直,所以重力與電場(chǎng)力的合力不會(huì)對(duì)小球做功,而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直,所以也不會(huì)對(duì)小球做功.所以,當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),不可能存在摩擦力,沒(méi)有摩擦力,說(shuō)明小球與桿之間就沒(méi)有支持力的作用,則洛倫茲力大小與重力、電場(chǎng)力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg.
所以 .故A正確;若小球的初速度為 ,則洛倫茲力:f=qv0B=3mg>FG+F,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力,則摩擦力:f=μFN.小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng);隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸減小,摩擦力減小,小球做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng),最后當(dāng)速度減小到時(shí),小球開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng).故B錯(cuò)誤.若小球的初速度為,則洛倫茲力:f=qv0B=mg<FG+F,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力,而摩擦力:f=μFN.小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng);隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸增大,摩擦力逐漸增大,小球的加速度增大,所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止.故C正確;若小球的初速度為,球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止,運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功等于小球的動(dòng)能,所以 .故D錯(cuò)誤.故選ACD.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒,內(nèi)部橫截面積為S=0.01m2,中間用兩個(gè)活塞AB封住一定質(zhì)量的氣體.A、B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上下滑動(dòng),且不漏氣.A的質(zhì)量不計(jì),B的質(zhì)量為M,并與一勁度系數(shù)為k=5×103N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連.已知大氣壓p0=1×105Pa,平衡時(shí)兩活塞之間的距離l0=0.6m,現(xiàn)用力壓A,使之緩慢向下移動(dòng)一段距離后保持平衡.此時(shí)用于壓A的力F=500N.求活塞A下移的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至a端,開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時(shí),毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個(gè)格的刻度,將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時(shí),毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個(gè)格的刻度,實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA內(nèi)阻Rg=________Ω。

(2)該小組查閱資料得知,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大,為了安全,該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表,則需在亳安表兩端_______(選填串聯(lián)并聯(lián)”)一個(gè)阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)改表之后,該小組將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至b端,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),流過(guò)毫安表的電流I(單位:mA)與光照強(qiáng)度E(單位:cd)之間的關(guān)系滿足,由此可得到光敏電阻的阻值R(單位Ω)與光照強(qiáng)度E之間的關(guān)系為__________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有質(zhì)量均為m的三個(gè)小球AB、CAB、C間通過(guò)輕繩連接,繩長(zhǎng)均為l,BC套在水平光滑橫桿上,之間用一根輕質(zhì)彈簧連接,彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)有A球由靜止釋放自由運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),兩輕繩的夾角由120°變?yōu)?/span>60°,整個(gè)裝置始終處于同一個(gè)豎直平面內(nèi),忽略空氣阻力,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是

A. A在最低點(diǎn)時(shí),B對(duì)水平橫桿的壓力等于

B. 彈簧的最大彈性勢(shì)能為

C. A下降的過(guò)程中輕繩對(duì)B做功的功率先增大后減小

D. A下降的過(guò)程中輕繩對(duì)B做功為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做力的合成與分解實(shí)驗(yàn),先用一個(gè)彈簧稱通過(guò)細(xì)線懸吊一個(gè)鉤碼,當(dāng)鉤碼靜止時(shí),彈簧稱的示數(shù)為1.50N;再用兩子彈簧秤a、b通過(guò)兩根細(xì)線互成角度將該鉤碼懸吊,其中a所拉細(xì)線方向水平(如圖),當(dāng)鉤碼靜止時(shí),b的示數(shù)如圖。

(1)b的示數(shù)為_______N

(2)a的拉力理論值為___________N

(3)保持b及其拉的細(xì)繩方向不變,a及其拉的細(xì)繩方向沿順時(shí)針在圖示面緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中,a的示數(shù)變化情況為________________________________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40 m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E4.5 V、內(nèi)阻r0.50 Ω的直流電源,F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R02.5 Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g10 m/s2。

已知sin 37°0.6,cos 37°0.8,求:

(1)電源的輸出功率

(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的箱子A靜止于光滑的水平面上,箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的小物塊B,小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞多次后與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的,下列說(shuō)法正確的是

A. 小物塊與箱子最終靜止在地面上

B. 小滑塊對(duì)箱子的摩擦力始終對(duì)箱子做正功

C. 整過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量為

D. 小物塊相對(duì)箱子滑行的路程為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示(實(shí)線),以下說(shuō)法正確的是( )

A. 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

B. 處在同一等勢(shì)面上

C. 若將一試探電荷點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),電荷的電勢(shì)能將增大

D. 若某一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力的作用下沿虛線由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),可判斷該電荷一定帶負(fù)電

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為ab,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為( )

A. ,負(fù) B. ,正 C. ,負(fù) D. ,正

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