1.如圖所示,兩個(gè)相同的半圓形光滑絕緣軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,軌道兩端在同 一高度上,兩個(gè)相同的帶正電小球a、b同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終能通過(guò)各自軌道的最低點(diǎn)M、N,則( 。
A.兩小球某次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度不可能有υNM
B.兩小球都能到達(dá)軌道的最右端
C.小球b第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)刻與小球a第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)刻相同
D.小球a受到的電場(chǎng)力一定不大于a的重力,小球b受到的最大洛倫茲力可能大于b的重力

分析 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(guò)最低點(diǎn)是對(duì)軌道的壓力,小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功,整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒,小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)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.

解答 解:A、由于洛倫茲力不做功,電場(chǎng)力對(duì)帶電小球一定做負(fù)功,所以兩個(gè)小球某次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度不可能有vN=vM,故A正確;
B、由機(jī)械能守恒定律知,小球b可以到達(dá)軌道的最右端,電場(chǎng)力對(duì)小球a做負(fù)功,故小球a不可能到達(dá)軌道的最右端,故B錯(cuò)誤;
C、由于兩小球受力情況不同,運(yùn)動(dòng)情況不同,由于電場(chǎng)力一直對(duì)a做負(fù)功,因此a球的速度一直小于b球速度,a故小球b第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)刻與小球a第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)刻不相同,故C錯(cuò)誤;
D、由于小球能到達(dá)最低點(diǎn),對(duì)小球a有mgR-qER≥0,所以有:mg≥qE,由于洛倫茲力不做功,且洛倫茲力沿半徑向外,則小球b受到的洛倫茲力沒(méi)有條件限制,所以最大洛倫茲力可能大于b的重力;故D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要注意明確倫茲力對(duì)小球不做功,但是洛倫茲力影響了球?qū)壍赖淖饔昧Γ陔妶?chǎng)中的小球,電場(chǎng)力對(duì)小球做功,影響小球的速度的大小,從而影響小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮。?/p>

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:選擇題

3.如圖所示,把一個(gè)帶正電的小球放入原來(lái)不帶電的金屬空腔球殼內(nèi)并接觸,其結(jié)果可能是( 。
A.球殼的內(nèi)、外表面都帶正電
B.只有球殼外表面帶正電
C.球殼的內(nèi)表面帶正電,外表面帶負(fù)電
D.球殼的內(nèi)表面帶負(fù)電,外表面帶正電

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M,實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。?br />
(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B.
A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是C
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為:SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則a=0.42m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.“嫦娥”三號(hào)探測(cè)器發(fā)射到月球上要經(jīng)過(guò)多次變軌,最終降落到月球表面上,其中軌道I為圓形,軌道Ⅱ?yàn)闄E圓.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.探測(cè)器在軌道Ⅰ的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期
B.探測(cè)器在軌道Ⅰ經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道Ⅱ經(jīng)過(guò)P時(shí)的加速度
C.探測(cè)器在軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)的加速度大于月球表面的重力加速度
D.探測(cè)器在軌道Ⅱ上關(guān)閉火箭發(fā)動(dòng)機(jī)靠近月球時(shí)處于完全失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.質(zhì)量為1kg的重錘自由下落,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的交流電源.如圖1所示,紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)起點(diǎn),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離依次為31.4mm、70.6mm、125.4mm、195.9mm、282.1mm、383.8mm、501.2mm,重力加速度取9.8m/s2

(1)求出B、C、D各點(diǎn)速度并填入下表.
計(jì)數(shù)點(diǎn)BDF
速度/(m•s-1
(2)求出重錘下落時(shí)從O點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)過(guò)程中重力所做的功.
計(jì)數(shù)點(diǎn)BDF
功(J)
(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸,使圖中作出的圖線為直線,從而判斷功與哪個(gè)量成正比.在圖2中作出圖線,其中縱坐標(biāo)表示重力的功WG,橫坐標(biāo)表示速度的二次方v2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫(huà)出,電火花計(jì)時(shí)器接220V、50Hz交流電源.

(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02打一次點(diǎn),設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的周期為T(mén),計(jì)算F點(diǎn)的瞬時(shí)速度VF的公式為VF=$\frac{bqomrb4_{6}-py9twb4_{4}}{2T}$(d4、d6和T表示);
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列做法正確的是AD.
A.先接通電源,再使紙帶運(yùn)動(dòng)
B.先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
(3)他經(jīng)過(guò)測(cè)量并計(jì)算得出電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表.以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,試在如圖2所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,作出vt圖象,并利用該圖象求出物體的加速度a=0.40 m/s2;
對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF
速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301
(4)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比不變.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)帶負(fù)電的小球被絕緣細(xì)繩拴著在豎直平 面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).則(  )
A.小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)繩子的拉力一定最小
C.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小
D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,機(jī)械能一定不守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài).一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g.

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象.圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量.(本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.學(xué)校舉行秋季運(yùn)動(dòng)會(huì),操場(chǎng)的400m跑道如圖所示,圖中AF、CD是百米直道,其余部分是兩個(gè)等長(zhǎng)的百米半圓彎道.某運(yùn)動(dòng)員參加200m徑賽,起點(diǎn)是A點(diǎn),求參賽過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的位移大。

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同步練習(xí)冊(cè)答案