4.如圖所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,電場和磁場相互垂直.在電磁場區(qū)域中,有一個光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點,a點為最高點,c點為最低點,bd沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放.則下列判斷正確的是( 。
A.當(dāng)小球運動到c點時,洛倫茲力最大
B.小球運動到d點時,速度恰好為零
C.小球能恰好運動一周后回到a點
D.小球從b點運動到c點,動能先增大后減小

分析 電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當(dāng)于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”.關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大.再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的相關(guān)知識解題即可.

解答 解:電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當(dāng)于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”,關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大;
A、由于bc弧的中點相當(dāng)于“最低點”,速度最大,當(dāng)然這個位置洛倫茲力最大,故A錯誤;
BC、由于a、d兩點關(guān)于新的最高點對稱,若從a點靜止釋放,最高運動到d點,故B正確,C錯誤;
D、小球從b點運動到c點,電場力做負(fù)功,電勢能增大,但由于bc弧的中點速度最大,所以動能先增后減,故D正確;
故選:BD.

點評 該題要求同學(xué)們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運動新的最高點和最低點,再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的知識解題,難度較大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示,把質(zhì)量為2g的帶負(fù)電小球A用絕緣細(xì)繩懸起,若將帶電荷量為4×10-6C的帶電小球B靠近A,當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距30cm時A球靜止,繩與豎直方向成45°角,g取10m/s2,求:
(1)B球受到的庫侖力多大?
(2)A球帶電荷量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.某同學(xué)利用“研究勻變速直線運動”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量為m=50g的重錘下落時的加速度值,實驗中使用的是電磁打點計時器.該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點計時器,實驗裝置如圖1所示.

(1)以下是該同學(xué)正確的計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑?br />重錘下落后,該同學(xué)取下紙帶,取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點如圖2所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,為了盡量減小誤差,則計算重錘運動加速度的表達(dá)式為a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{36{T}^{2}}$,代入數(shù)據(jù),可得加速度大小a=9.60m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),重錘下落時的加速度與實際的重力加速度不相等,為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進(jìn)方法:將重錘換成較大質(zhì)量的重錘或者換用電火花打點計時器或改用頻閃照相法.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.北京奧運火炬成功登上珠峰,如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖,據(jù)此圖判斷下列說法正確的是(  )
A.由起點到終點火炬手所走線路的總長度等于位移
B.在計算登山運動的速度時可以把火炬手當(dāng)成質(zhì)點
C.線路總長度與火炬所走時間的比等于登山者的平均速度
D.珠峰頂?shù)闹亓铀俣纫笥?.8m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.摩托車在做勻加速直線運動時,第2s末的速度為3m/s,第5s內(nèi)的位移為8m,則(  )
A.摩托車的加速度大小為1.0m/s2B.摩托車的加速度大小為1.7m/s2
C.摩托車的加速度大小為2.0m/s2D.摩托車的加速度大小為2.5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中
(1)以下說法正確的是AB
A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度
B.用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等
(2)若某同學(xué)實驗裝置如圖1所示,所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力.實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度.

①有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖2中,請作出F-L圖線:
②由此圖線可得出該彈簧的原長L0=5.0 cm,勁度系數(shù)k=20 N/m.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(3)若某同學(xué)把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把L-L0作為彈簧的伸長量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是圖3中的C.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.A、B、C三個小球(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量均為m,A、C小球帶正電,B球不帶電,帶電小球可視為點電荷,不可伸長的一細(xì)線將三個小球連接起來豎直懸掛在O點,小球保持靜止(如圖),重力加速度為g,下列說法正確的是(  )
A.OA段繩子拉力小于3mg
B.BC段繩子拉力大于mg
C.若BC段繩子越長,則OA繩子拉力越小
D.若增長繩子使AC兩球距離加倍,則BC段繩子子拉力變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{4}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,由于回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,使回路受到安培力作用,而安培力的作用可能產(chǎn)生電磁阻尼和電磁驅(qū)動兩種不同的效果.靈敏電流計在運輸時用導(dǎo)線把兩個接線柱連在一起,在這種做法中,安培力的作用效果是電磁阻尼.交流感應(yīng)電動機(jī)在正常工作時,安培力的作用效果是電磁驅(qū)動.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.為了對付來自個別國家的威脅,伊朗在繼“謝哈布-3”導(dǎo)彈試射成功后,繼續(xù)研制具備遠(yuǎn)程打擊能力的“謝哈布-4”和“謝哈布-5”導(dǎo)彈,其中“謝哈布-5”的射程可達(dá)5000千米,“謝哈布-3”型導(dǎo)彈長17米,可以攜帶重達(dá)800公斤的彈頭,如果在公路上機(jī)動發(fā)射,射程可達(dá)1500千米.
(1)假設(shè)某國的高空偵察機(jī)頻繁進(jìn)入伊朗上空偵察,若一架高空偵察機(jī)正以300m/s的速度向伊朗某城市飛來,它將通過該城市上空的A點,伊朗某導(dǎo)彈基地通過雷達(dá)探測到該偵察機(jī)在做勻速直線運動,在偵察機(jī)離A點尚有一段距離時發(fā)射“謝哈布-3”導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運動,以1200m/s的速度在A點擊中該偵察機(jī),求導(dǎo)彈發(fā)射后擊中敵機(jī)所需的時間.
(2)當(dāng)該偵察機(jī)離A點的距離是多少時,導(dǎo)彈基地發(fā)射導(dǎo)彈正好擊中敵機(jī)?

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