1.如圖所示,光滑的絕緣圓軌道固定在光滑絕緣的水平桌面內(nèi),圓軌道所在空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.一帶電荷量為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).已知小球?qū)壍赖膲毫Φ淖畲笾禐镕1,對(duì)軌道的壓力的最小值為F2,則F1-F2的值為(  )
A.3qEB.4qEC.5qED.6qE

分析 小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),重力和支持力平衡,小球在電場(chǎng)力作用下做變速圓周運(yùn)動(dòng),在最右端的壓力最大,最左端壓力最小,結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理分析判斷.

解答 解:在最左端,壓力最小,根據(jù)牛頓第二定律有:F2=$m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{R}$,
在最右端,壓力最大,根據(jù)牛頓第二定律有:F1=$m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{R}$,
根據(jù)動(dòng)能定理得,$qE•2R=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$,
△F=F1-F2,
聯(lián)立解得△F=4qE,故B正確,ACD錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的基本運(yùn)用,知道最右端的壓力最大,最左端壓力最小,結(jié)合動(dòng)能定理和牛頓第二定律進(jìn)行求解.

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:計(jì)算題

1.如圖所示,兩根電阻不計(jì),相距L足夠長(zhǎng)的平行金屬直角導(dǎo)軌,一部分處于水平面內(nèi),另一部分在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌所在空間存在大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬棒ab質(zhì)量為2m,電阻為R,cd質(zhì)量為m,電阻為2R,兩棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,ab棒在水平向左拉力作用下,由靜止開始沿水平軌道做勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)cd棒由靜止釋放,cd棒速度從0達(dá)到最大的過程中拉力做功為W,重力加速度為g,求:
(1)cd棒穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所受的摩擦力;
(2)cd棒速度最大時(shí),ab棒兩端的電勢(shì)差;
(3)cd棒速度從0達(dá)到最大的過程中,ab棒克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,有一光滑、不計(jì)電阻且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.5m,導(dǎo)軌所在的平面與水平面的傾角為37°,導(dǎo)軌空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=2Ω的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處,與導(dǎo)軌接觸良好.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=4+0.5t(T),金屬桿由距導(dǎo)軌頂部1m處釋放,求至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間釋放,會(huì)獲得沿斜面向上的加速度.
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=$\frac{2}{0.1+0.1{t}^{2}}$(T),t=0時(shí)刻金屬桿從離導(dǎo)軌頂端s0=1m處?kù)o止釋放,同時(shí)對(duì)金屬桿施加一個(gè)外力,使金屬桿沿導(dǎo)軌下滑且沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,求金屬桿下滑5m所用的時(shí)間.
(3)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為定值,對(duì)金屬桿施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌向下的外力F,其大小為F=(v+0.8)N,其中v為金屬桿運(yùn)動(dòng)的速度,使金屬桿以恒定的加速度a=10m/s2沿導(dǎo)軌向下做勻加速運(yùn)動(dòng),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)足夠大),一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同的速度沿與x軸成15°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入,則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為( 。
A.1:5B.5:2C.5:3D.3:2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,長(zhǎng)度為2m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為3kg的小球,正在以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s,取 g=10m/s2.則在小球通過最高點(diǎn)時(shí),輕桿OA將(  )
A.受到6N  的壓力B.受到 6N 的拉力C.受到24N的壓力D.受到24N的拉力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.科研人員常用磁場(chǎng)來約束運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,如圖所示,粒子源位于紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為a的正方形中心O處,可以沿紙面向各個(gè)方向發(fā)射速度不同的粒子,粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、最大速度為v,忽略粒子重力及粒子間相互作用,要使粒子均不能射出正方形區(qū)域,可在此區(qū)域加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為( 。
A.$\frac{2mv}{qa}$B.$\frac{2\sqrt{2}mv}{qa}$C.$\frac{4mv}{qa}$D.$\frac{4\sqrt{2}mv}{qa}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)有一粒子發(fā)射源,沿半徑AO方向發(fā)射出速率不同的同種粒子(粒子重力不計(jì)),垂直進(jìn)入磁場(chǎng).下列說法正確的是(  )
A.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)
B.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角越小
C.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心加速度越大
D.速率越大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.一高度H=0.8m,半徑R=1.0m的水平光滑圓桌面的圓心為O,現(xiàn)把一根長(zhǎng)度L=0.6m細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=0.3kg的小球,并使小球在桌面上繞O點(diǎn)做速度v=1m/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng).求:
(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期;
(2)細(xì)繩拉力的大。
(3)若某時(shí)刻細(xì)繩突然斷裂,則從細(xì)繩斷裂開始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球落到地上;
(4)小球的落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.第1s內(nèi)和第5s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反B.0~4s內(nèi)和0~6s內(nèi)的平均速度相等
C.第5s內(nèi)和第6s內(nèi)的動(dòng)量變化量相等D.第6s內(nèi)所受的合外力做負(fù)功

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