11.如圖所示,下端封閉、上端開口、內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置,管底有一帶電的小球.整個裝置以水平向右的速度勻速運動,然后進入勻強磁場,由于外力的作用,玻璃管在磁場中的速度也保持不變,最終小球從上端開口飛出,小球的電荷量始終保持不變,則從玻璃管進入磁場到小球運動到上端開口的過程中( 。
A.洛侖茲力對小球做正功B.洛侖茲力對小球不做功
C.小球做勻速直線運動D.重力對小球做正功

分析 對小球進行受力分析,根據(jù)小球的受力情況判斷,由牛頓第二定律求出加速度,判斷加速度與速度如何變化,再分析小球運動的軌跡,然后分析重力做功情況.

解答 解:A、洛倫茲力方向總是與小球的速度方向垂直,對小球不做功,故A錯誤,B正確;
C、設小球豎直分速度為vy、水平分速度為v,以小球為研究對象,受力如圖所示,由于小球隨玻璃管在水平方向做勻速直線運動,則豎直方向的洛倫茲力F1=qvB是恒力,由牛頓第二定律得:qvB-mg=ma,a=$\frac{qvB}{m}$-g,小球的加速度不隨時間變化,恒定不變,故小球豎直方向做勻加速直線運動,水平方向做勻速直線運動,則小球運動軌跡是拋物線,故C錯誤;
D、小球沿玻璃管向上運動,重力豎直向下,重力對小球做負功,故D錯誤;
故選:B.

點評 本題考查小球在磁場中運動情況,要注意運用運動的分解法,研究小球受力情況,判斷出小球的運動狀態(tài)是正確解答本題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.在光滑圓錐形容器中,固定了一根光滑的豎直細桿,細桿與圓錐的中軸線重合,細桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動,但不能上下移動),小環(huán)上連接一輕繩,與一質(zhì)量為m的光滑小球相連,讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運動,并與圓錐內(nèi)壁接觸.如圖所示,圖a中小環(huán)與小球在同一水平面上,圖b中輕繩與豎直軸成θ(θ<90°)角.設圖a和圖b中輕繩對小球的拉力分別為Ta和Tb,圓錐內(nèi)壁對小球的支持力分別為Na和Nb,則在下列說法中正確的是( 。
A.Ta一定為零,Tb一定為零
B.Na不一定為零,Nb可以為零
C.Ta、Tb是否為零取決于小球速度的大小
D.Na、Nb的大小與小球的速度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,輕繩的一端系一小球,另一端固定于O點,在O點的正下方P點釘顆一釘子,使懸線拉緊與豎直方向成一角度θ,然后由靜止釋放小球,當懸線碰到釘子時( 。
A.小球的動量突然變小B.球的動能突然變大
C.小球的角速度突然變小D.繩上拉力突然變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖槍管AB對準小球C,A、B、C在同一水平面上,槍管和小球距地面的高度為45m.已知BC=100m,當子彈射出槍口時的速度v0=50m/s時,子彈恰好能在C下落20m時擊中C.現(xiàn)其他條件不變,只改變子彈射出槍口時的速度v0,則(不計空氣阻力,取g=10m/s2)( 。
A.v0=34 m/s時,子彈能擊中小球
B.v0=32 m/s時,子彈能擊中小球
C.v0=30 m/s時,子彈能擊中小球
D.以上的三個v0值,子彈可能都不能擊中小球

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖,MNPQ是一個足夠長的處于豎直平面內(nèi)固定的金屬框架,框架的寬度為L,電阻忽略不計.a(chǎn)b是一根質(zhì)量為m,電阻為R的導體棒,能緊貼框架無摩擦下滑,整個框架處于垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中.導體棒ab由靜止開始下落至達到最大速度所用時間為t,下落高度為h.g為重力加速度.則導體棒ab在下落過程中( 。
A.最大加速度為g
B.最大速度小于$\frac{2h}{t}$
C.瞬時熱功率可能大于$\frac{{m}^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.由靜止開始下落至達到最大速度所用時間t大于$\frac{mR}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.飛行質(zhì)譜儀可以對氣體分子進行分析,飛行質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速控制區(qū)域、偏轉(zhuǎn)控制區(qū)域組成,探測器可以在軌道上移動以捕獲和觀察帶電粒子,整個裝置處于真空狀態(tài).如圖所示,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的離子,自a板小孔進入a、b間的加速電場,從b板小孔射出,沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū),到達探測器.已知加速電場a、b板間的加速電壓為U,偏轉(zhuǎn)電場極板M、N的長度為L1,寬度為L2.不計離子重力及進入a板時的初速度.若某次實驗時獲得的離子的比荷為k(k=$\frac{q}{m}$)
(1)求離子離開加速電場時的速度v0
(2)當在M、N間加上適當?shù)膭驈姶艌,探測器恰好在M板的右邊緣處捕捉到離子,求磁場的磁感應強度B的大。
(3)若在M、N間加上適當?shù)膭驈婋妶,使探測器仍在M板的右邊緣處捕捉到離子,求所加電場的電場強度E的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一根內(nèi)壁光滑的細圓管,彎成四分之三個園,放在豎直面內(nèi),一個質(zhì)量為m的小球從A口正上方某高處無初速釋放,恰好能再次進入A口,小球第一次經(jīng)過最低點時對細圓管的壓力為( 。
A.$\frac{5}{2}$mgB.$\frac{7}{2}$mgC.$\frac{9}{2}$mgD.$\frac{11}{2}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,一根重力為G=0.1N、長為L=1m、質(zhì)量分布均勻的導體ab、,在其中點彎成60度角,將此導體放入勻強磁場中,導體兩端ab、懸掛于兩相同的彈簧下端,彈簧均處于豎直狀態(tài),當導體中通有I=1A的電流時,兩根彈簧比原長各縮短了△x=0.01m,已知云強磁場的方向垂直紙面向外,磁感應強度的大小B=0.4T,則( 。
A.導體中電流的方向為a→b
B.每根彈簧的彈力大小為0.5N
C.彈簧的進度系數(shù)為k=5N/m
D.若導體中不同電流,則彈簧比原長伸長了0.02m

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.去年夏天,某地區(qū)下了一場暴雨,降雨量在2小時內(nèi)積水深14.4cm.設雨滴落地時速度為35m/s,則雨滴落地時單位面積的地面受到的平均沖擊力是多少?(ρ=1g/cm3

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