11.帶正電小球套在豎直放置的粗糙絕緣豎直桿上,放在正交的勻強電場和勻強磁場中,將小球由靜止釋放,如圖所示,其加速度,速度的變化情況是( 。
A.釋放瞬時加速度a最大,速度v=0
B.當下滑速度v=$\frac{E}{B}$時,加速度最大,速度v也最大
C.球加速度不斷減小,速度不斷增大至最大值
D.球加速度先變大,后變小,速度不斷變大至最大值

分析 當電場力等于洛倫茲力時,絕緣桿對小球的支持力等于0,故此時滑動摩擦力等于0,此時物體的加速度最大;
當物體勻速運動時,物體的加速度為0,此時物體的速度最大,且物體所受的滑動摩擦力等于物體所受的重力即mg=μFN,即qvB-Eq=$\frac{mg}{μ}$.

解答 解:AB、釋放瞬時,桿的彈力等于電場力,則環(huán)受到桿的豎直向上的摩擦力,當下滑速度v=$\frac{E}{B}$,即電場力等于洛倫茲力時,絕緣桿對小球的支持力等于0,故此時滑動摩擦力等于0,則物體所受的合外力等于物體的重力,此時物體的加速度最大,故物體最大的加速度am=g,當速度繼續(xù)增大時,出現(xiàn)滑動摩擦力,導致加速度減小,但加速度與速度同向,速度仍會增大,故A錯誤,B也錯誤;
CD、當物體勻速運動時,物體的加速度為0,此時物體的速度最大,且物體所受的滑動摩擦力等于物體所受的重力即:mg=μFN
而此時qvB-Eq=FN,即qvB-Eq=$\frac{mg}{μ}$;解得物體的最大速度v=$\frac{mg}{μBq}$+$\frac{E}{B}$,故C錯誤,D正確;
故選:D.

點評 本題考查了電場力、洛倫茲力,帶電粒子在復合場中的運動,掌握受力分析,理解牛頓第二定律,過程分析是容易出錯之處,同時注意是否有滑動摩擦力,及摩擦力大小變化是解題的突破口.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某同學用伏安法要準確測定一只約200電阻的阻值,除北側(cè)電阻外,還有如下實驗儀器
A.直流電源(電壓3V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表V1(量程0-3V,內(nèi)阻約為5kΩ)
C.電壓表V2(量程0-15V,內(nèi)阻約為25kΩ)
D.電流表A1(量程0-25mA,內(nèi)阻約為1Ω)
E.電流表A2(量程0-250mA,內(nèi)阻約為0.1Ω)
F.滑動變阻器一只,阻值0-20Ω
G.電鍵一只,導線若干
在上述儀器中,電壓表應選擇V1(填“V1”或“V2”),電流表應選擇A1(填“A1”或“A2”).請在方框內(nèi)畫出電路原理圖.

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2.如圖所示,豎直平面內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球以速度v0從O點沿Qx軸水平射入,且恰好能通過A點,已知OA=L,OA與x軸間的夾角為30°.重力加速度為g.求:
(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)小球通過A點時的動能.

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19.如圖所示,PQ與MN兩平行金屬導軌相距L=1m,金屬導軌的電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,已知R1=6Ω,導體ab的電阻為r=2Ω,在導軌上可無摩擦地滑動,垂直穿過導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為B=1T,現(xiàn)將導體ab桿以恒定速度v=3m/s的速率勻速向右移動,這時導體ab桿上消耗的電功率與電阻R1、R2所消耗的電功率之和相等,
求:(1)R2的阻值;
(2)拉導體ab桿的水平向右的外力F為多大?
(3)R1與R2消耗的電功率分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,電源電動勢E=9V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω,則
(1)通過R1的電流I是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.由一個電源和一個可變電阻組成閉合電路.關于這個閉合電路,下列說法錯誤的是(  )
A.外電路斷路時,路端電壓最高
B.外電路短路時,電源的功率最大
C.可變電阻阻值變大時,電源的輸出功率一定變大
D.可變電阻阻值變小時,電源內(nèi)部消耗的功率一定變大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,水平面上放置有間距為0.5m的平行金屬導軌MN和PQ,并處于豎直向上的勻強磁場中,在金屬導軌上放置光滑導體棒ab.N、Q端分別與一理想變壓器原線圈相連,理想變壓器副線圈接有“5V、0.1A”的小燈泡L0導體棒ab在外力F作用下運動,其速度隨時間變化的規(guī)律為v=$\sqrt{2}$sin(10πt)m/s,小燈泡恰能正常發(fā)光,選取向左為正方向,已知原副線圈匝數(shù)比$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{1}{5}$,導體棒和導線的電阻都不計,則下列說法正確的是(  )
A.磁感應強度B=$\sqrt{2}$TB.磁感應強度B=2T
C.通過燈泡交流電的頻率為5HzD.通過導體棒的電流大小為0.02A

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20.某一電動機,當電壓U1=10V時帶不動負載,因此不轉(zhuǎn)動,這時電流為I1=2A.當電壓為U2=36V時能帶動負載正常運轉(zhuǎn),這時電流為I2=1A.求這時電動機的機械功率是31瓦.

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1.在如圖所示的電路中,a、b、c為三個相同的燈泡,其電阻值均大于電源內(nèi)阻,當變阻器R的滑動觸頭P向上移動時,下列判斷中正確的是(  )
A.b燈變暗,a、c燈變亮B.a、b、c燈泡全變亮
C.電源輸出功率增大D.電源的供電效率增大

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