7.在光滑絕緣水平面上,一條繃緊的輕繩拉著一個帶電小球繞軸O在勻強磁場中作逆時針方向勻速圓周運動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運動到A點時,繩子忽然斷開.關(guān)于小球在繩斷開后可能的運動情況,下列說法中正確的是( 。
A.小球仍作逆時針勻速圓周運動,半徑不變
B.小球作順時針勻速圓周運動,半徑不變
C.小球仍作逆時針勻速圓周運動,但半徑減小
D.小球作順時針勻速圓周運動,半徑減小

分析 運動的帶點粒子在磁場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動情況即可.

解答 解:A.如果小球帶正電,則小球所受的洛倫茲力方向指向圓心,此種情況下,如果洛倫茲力剛好提供向心力,這時繩子對小球沒有作用力,繩子斷開時,對小球的運動沒有影響,小球仍做逆時針的勻速圓周運動,半徑不變,故A正確;
B.如果小球帶負(fù)電,則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心,由可知,當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球所受的拉力的一半時,繩子斷后,小球做順時針的勻速圓周運動,半徑不變,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,向心力減小,而小球的速率不變,則小球做逆時針的圓周運動,但半徑增大,故C錯誤;
D.當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球所受的拉力的一半時,則繩子斷后,向心力增大,小球做順時針的勻速圓周運動,半徑減小,故D正確.
故選:ABD

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的運動問題的分析,解題的關(guān)鍵是能正確分析向心力的來源,知道如何判斷洛倫茲力的方向,從而找出所有對應(yīng)的可能情況.

練習(xí)冊系列答案
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17.如圖所示,實線為空氣和水的分界面,一束紅光從空氣中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上,圖中O1點和入射光線都未畫出)射向水中,折射后通過水中的B點.圖中O點為AB連線分界面的交點.下列說法正確的是(  )
A.O1點在O點的右側(cè)
B.紅光從空氣中射入水中時,速度變小
C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,則折射光線有可能通過B點正上方的D點.
D.若紅光從水中的B點沿BO方向射向界面,則紅光在界面處有可能發(fā)生全反射

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18.一質(zhì)量為m的帶電小球,在豎直方向的勻強電場中以水平速度拋出,小球的加速度方向豎直向下、大小為$\frac{2}{3}g$,空氣阻力不計.小球在下落h的過程中,關(guān)于其能量的變化,下列說法中正確的是( 。
A.動能增加了$\frac{1}{3}mgh$B.電勢能增加$\frac{1}{3}mgh$
C.重力勢能減少了$\frac{2}{3}mgh$D.機械能減少了$\frac{1}{3}mgh$

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15.如圖所示,通電直導(dǎo)線的右邊同一平面內(nèi)有一圓形線圈,下面情況中不能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  )
A.導(dǎo)線中電流強度變小B.線圈向左穿過直導(dǎo)線
C.線框向上平動D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動

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2.如圖所示理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化,內(nèi)阻為r的交流電源上,輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載,如果要求負(fù)載上消耗的電功率最大,則下列說法正確的是(  )
A.該交流電源的電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=Emsin(100πt)
B.變壓器原副線圈匝數(shù)的比值為$\sqrt{\frac{r}{R}}$
C.電流表的讀數(shù)為$\frac{E_m}{{2\sqrt{2Rr}}}$
D.負(fù)載上消耗的熱功率$\frac{E_m^2}{4r}$

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12.如圖所示,兩根相同的直木棍AB和CD相互平行,斜靠在豎直墻壁上固定不動,一表面各處情況相同的圓筒恰能沿直木棍勻速下滑,若保持兩木棍傾角不變,將兩者間的距離稍微增大后固定不動,扔使該圓筒以一定的初速度從兩木棍上端滑下,則( 。
A.圓筒將沿木棍減速下滑B.圓筒將沿木棍加速下滑
C.木棍對圓筒的摩擦力不變D.木棍和圓筒間的動摩擦因數(shù)μ=tanα

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5.如圖所示,水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為θ,垂直于ab且指向右斜上方.導(dǎo)軌寬度為L,M和P之間接入電流為I(不計內(nèi)阻),垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m、接入導(dǎo)軌間的電阻為R的金屬棒ab,當(dāng)ab棒靜止時,ab棒受到的摩擦力的大。ā 。
A.BILsinθB.BILcosθC.u(mg-BILsinθ)D.u(mg+BILsinθ)

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2.質(zhì)量為0.5kg的物體做變速直線運動,以水平向右為正方向,它的速度-時間圖象如圖所示,則該物體( 。
A.在前2s內(nèi)和2s~6s內(nèi)的加速度相同
B.在前2s內(nèi)向右運動,2s~6s內(nèi)向左運動
C.在4s~6s內(nèi)和6s~8s內(nèi)的速度變化量相同
D.在8s末離出發(fā)點的距離最遠(yuǎn)

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3.下列各組物理量為矢量的是( 。
A.時間B.質(zhì)量C.位移D.路程

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