12.一個帶負(fù)電的小球在輕繩拉力作用下在光滑絕緣水平面上繞著豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時針方向的勻速圓周運(yùn)動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運(yùn)動到A點時繩子突然斷開,關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動情況,以下說法中正確的是( 。
A.小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動,半徑大于原繩長
B.小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動,半徑等于原繩長
C.小球做順時針勻速圓周運(yùn)動,半徑大于原繩長
D.小球做順時針勻速圓周運(yùn)動,半徑小于原繩長

分析 運(yùn)動的帶電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(jìn)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(yùn)動情況即可.

解答 解:小球帶負(fù)電沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),小球所受的洛倫茲力方向背離圓心,當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球原來所受合力大小時,繩子斷后,小球做順時針的勻速圓周運(yùn)動,半徑變大;當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時,半徑不變;也可能洛倫茲力小于之前合力的大小,則半徑減小.故AB錯誤,CD正確.
故選:CD.

點評 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;該題中需要區(qū)分小球帶正電與帶負(fù)電的情況,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年吉林長春十一高中高二上學(xué)期期初考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置,AB為該環(huán)的水平直徑,且管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,環(huán)的AB及其以下部分處于水平向左的勻強(qiáng)電場中,管的內(nèi)壁光滑。現(xiàn)將一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從管中A點由靜止釋放,已知qE=mg,以下說法正確的是( )

A.小球從釋放到第一次達(dá)B點的過程中,在D點時速度最大,B點時速度為零,并在BDA間往復(fù)運(yùn)動

B.小球釋放后,第一次達(dá)到最高點C時對管壁無壓力

C.小球釋放后,第一次和第二次經(jīng)過最高點C時對管壁的壓力之比為1:5

D.小球釋放后,第一次經(jīng)過最低點D和最高點C時對管壁的壓力之比為5:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進(jìn)高空稀薄大氣層時,被地球磁場俘獲,從而改變原有運(yùn)動方向,向兩極做螺旋運(yùn)動,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實,向兩極做螺旋運(yùn)動的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的,這主要與下列哪些因素有關(guān)( 。
A.洛倫茲力對粒子做負(fù)功,使其動能減小
B.空氣阻力做正功,使其動能減小
C.靠近南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)
D.太陽對粒子的引力做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖,質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板,可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AB是它的直徑,O是圓心.在B點作用一個豎直向上的力F使薄板平衡,此時AB恰處于水平位置,若保持力F始終豎直向上,在F作用下使薄板繞A點沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,直到AB接近豎直位置的過程中,力F對應(yīng)的力矩為M,則M、F大小變化情況是( 。
A.M變小,F(xiàn)不變B.M、F均變大
C.M、F均先變大再變小D.M先變大再變小,F(xiàn)始終變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲所示,a、b兩條直導(dǎo)線垂直于紙面水平放置,且通有的電流大小相等,方向如圖所示,圖乙中c、d是兩個電荷量相等的正點電荷,O1和O2分別為兩直導(dǎo)線和兩點電荷連線的中點,在O1和O2正上方均有一電子,以較小的速度v豎直向下射出,不計電子重力.則電子(  )
A.在乙圖中將做往復(fù)運(yùn)動
B.在甲圖中將做勻加速直線運(yùn)動
C.在乙圖中向O2點運(yùn)動時,加速度一定減小
D.在乙圖中到達(dá)O2點時動能最小,電勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示是一個單邊斜拉橋模型,均勻橋板重為G,可繞通過O點的水平固定軸轉(zhuǎn)動.7根與橋面均成30°角的平行鋼索拉住橋面,其中正中間的一根鋼索系于橋的重心位置,其余成等距離分布在它的兩側(cè).若每根鋼索所受拉力大小相等且等于F,則( 。
A.F=$\frac{1}{7}$GB.F=$\frac{2}{7}$GC.F=$\frac{3}{7}$GD.F=$\frac{4}{7}$G

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.2012年6月18日,神州九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣,下面說法正確的是( 。
A.為實現(xiàn)對接,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
B.如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時間后,天宮一號的動能可能會減小
C.如不加干預(yù),天宮一號的軌道高度將緩慢降低
D.航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.長為L的水平極板間,有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離為L,板不帶電.現(xiàn)在質(zhì)量為m、電量為q的正電粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子都打在極板上,不離開磁場區(qū)域,可采用的方法是控制速度的大小,求帶電粒子運(yùn)動的速度范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的兩個A、B小球在同一直線上運(yùn)動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為8kgm/s運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為-4kgm/s,則( 。
A.右方為A球,碰撞后A、B兩球的速度大小之比為2:3
B.右方為A球,碰撞后A、B兩球的速度大小之比為1:6
C.左方為A球,碰撞后A、B兩球的速度大小之比為2:3
D.左方為A球,碰撞后A、B兩球的速度大小之比為1:6

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同步練習(xí)冊答案