13．在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，且范圍足夠大，其俯視圖如圖所示，若小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，則關(guān)于繩子斷開后，對(duì)小球可能的運(yùn)動(dòng)情況的判斷不正確的是（　�。�
A．小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變
B．小球仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變
C．小球仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小
D．小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小

分析 運(yùn)動(dòng)的帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中受力洛倫茲力的作用，分小球帶正電和負(fù)電兩種情況進(jìn)行討論，用左手定則判斷洛倫茲力的方向，根據(jù)向心力公式分析繩子所受的力，繩子斷開后，繩子的拉力為零，小球僅受洛倫茲力，根據(jù)受力情況判斷小球的運(yùn)動(dòng)情況即可．

解答 解：A、如果小球帶負(fù)電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時(shí)，繩子斷后，小球做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變，故A正確；
B、如果洛倫茲力單獨(dú)提供向心力，繩子斷開時(shí)，向心力不變，而小球的速率不變，則小球做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑一定不變，故B正確；
C、如果洛倫茲力和拉力共同提供向心力，繩子斷開時(shí)，向心力減小，而小球的速率不變，則小球做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑增大，不會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；
D、如果小球帶負(fù)電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球原來所受合力大小時(shí)，繩子斷后，小球做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小，故D正確．
本題選不正確的，故選：C．

點(diǎn)評(píng) 該題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題的關(guān)鍵是能正確分析向心力的來源，結(jié)合受力分析判斷洛倫茲力的方向，以及洛倫茲力的大小與初狀態(tài)的合力的大小之間的關(guān)系，難度適中．

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：實(shí)驗(yàn)題

3．為了“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，查資料得知，彈簧的彈性勢(shì)能Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長(zhǎng)度的變化量．某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球（質(zhì)量為m）運(yùn)動(dòng)來探究這一問題．為了研究方便，把小球放在水平桌面上做實(shí)驗(yàn)，讓小球在彈力作用下運(yùn)動(dòng)，既只有彈簧彈力做功．該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
首先進(jìn)行如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球，靜止時(shí)測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量為d．
在此步驟中，目的是要確定物理量彈簧的勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為$\frac{mg}ffdxhrd$．
接著進(jìn)行如圖實(shí)56乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球壓縮，測(cè)得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球在空中運(yùn)動(dòng)的水平距離為L(zhǎng)．
小球的初動(dòng)能Ek1=0．
小球離開桌面的動(dòng)能Ek2=$\frac{mg{L}_{\;}^{2}}{4h}$．
彈簧對(duì)小球做的功W=$\frac{mg{x}_{\;}^{2}}{2d}$（用m、x、d、g表示）．
對(duì)比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．在“探究恒力做功與動(dòng)能改變間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用圖1所示裝置的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）若用砂和小桶的總重力表示小車受到的合力，為了減少這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，必須：①使長(zhǎng)木板左端抬起一個(gè)合適的角度，以平衡摩擦力；
②滿足條件，小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”）；
③使拉動(dòng)小車的細(xì)線（小車-滑輪段）與長(zhǎng)木板平行．
（2）要驗(yàn)證合外力做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，除了要測(cè)量砂和小砂桶的總重力、測(cè)量小車的位移、速度外，還要測(cè)出的物理量有小車質(zhì)量；如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，距離如圖2所示，則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度vc表達(dá)式為（用題中所給物理量表示）${v}_{C}^{\;}=\frac{{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}}{2T}$．
（3）若已知小車質(zhì)量為M、砂和小砂桶的總質(zhì)量為m，打B、E點(diǎn)時(shí)小車的速度分別vB、vE，重力加速度為g，探究B到E過程合外力做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，其驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$mg（{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}+{s}_{4}^{\;}）=\frac{1}{2}M{v}_{E}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{B}^{2}$．（用M、m、g、s1～s5、vB、vE表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．如圖甲所示，水平足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m．導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有阻值R=0.8Ω的定值電阻．開始時(shí)，導(dǎo)軌上垂直放置著一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.4Ω 的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌的外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過程中，金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好．電壓采集器可將其兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）在t=4s時(shí)通過金屬桿的感應(yīng)電流和0～4s內(nèi)金屬桿的位移大��；
（2）t=4s時(shí)拉力F的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
①實(shí)驗(yàn)器材有：長(zhǎng)木板、小車（前面帶小鉤）、學(xué)生電源、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、6條規(guī)格相同的橡皮筋、紙帶、刻度尺、天平、小鐵釘2個(gè)、導(dǎo)線若干、開關(guān)．
在上述實(shí)驗(yàn)器材中，多余的器材是天平；
②實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下
A．將長(zhǎng)木板放到水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，依圖安裝好實(shí)驗(yàn)器材；
B．先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉伸到一定的長(zhǎng)度，整理好紙帶，接通電源，放開小車，打出一條紙帶，編號(hào)為1；
C．換用紙帶，改用2條、3條…同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的拉伸長(zhǎng)度都相等，打出的紙帶，分別編號(hào)為2、3…
D．由紙帶算出小車獲得的速度：根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算．
把第一次實(shí)驗(yàn)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0，則第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)對(duì)小車做的功分別計(jì)記為2W0、3W0…，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格里．
E．對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)、v2（也可能是其他關(guān)系）為橫坐標(biāo)作圖；
F．整理實(shí)驗(yàn)器材
以上實(shí)驗(yàn)步驟中有疏漏的步驟是：A，有錯(cuò)誤的步驟是D．（填寫步驟前相應(yīng)的符號(hào)）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”：一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動(dòng)．不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端固定在帶有遮光片（寬度為d）的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行（通過滑輪調(diào)節(jié)）．當(dāng)滑塊沿斜面下滑時(shí)，與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示遮光片擋光的時(shí)間t，從而可測(cè)出滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v．改變光電門甲的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek的關(guān)系，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）調(diào)節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力．將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運(yùn)動(dòng)．可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時(shí)間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動(dòng)；
（2）按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材．將滑塊從遠(yuǎn)離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時(shí)，遮光片擋光的時(shí)間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為$\fracj9fpxxt{{t}_{1}}$和$\fracp7zjtnl{{t}_{2}}$；
（3）用天平測(cè)出滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m，用米尺測(cè)出兩光電門間的距離x，比較mgx和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac7zhrplx{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracjhhpb9b{{t}_{1}}$）2的大小，在誤差允許的范圍內(nèi)，若兩者相等，可得出合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，兩塊帶電平行板相距5cm，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為1.2×103V/m，求：
（1）兩板間的電勢(shì)差為60V．
（2）電場(chǎng)中的P1點(diǎn)距A板為0.5cm，P2點(diǎn)距B板也為0.5cm，P1和P2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-48V．
（3）若將B板接地（即φB為0），P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φ1=-54V，φ2=-6V．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．電流通過用電器時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這樣的電路叫做純電阻電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下，沿水平天花板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．力F與水平方向夾角為θ，重力加速度為g．求物體與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

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同步練習(xí)冊(cè)答案