【題目】如圖所示,空間中存在一水平方向勻強電場和一水平方向勻強磁場,且電場方向和磁場方向相互垂直,在電磁場正交的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿,與電場正方向成60°夾角且處于豎直平面內。一質量為m,帶電量為+q的小球套在絕緣桿上。初始,給小球一沿桿向下的初速度,小球恰好做勻速運動,電量保持不變。已知重力加速度為g,磁感應強度大小為B,電場強度大小為,則以下說法正確的是

A. 小球的初速度

B. 若小球的初速度為,小球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止

C. 若小球的初速度為,小球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止

D. 若小球的初速度為,則運動中克服摩擦力做功為

【答案】AC

【解析】試題分析:對小球進行受力分析如圖,

電場力的大小:,由于重力的方向豎直向下.電場力的方向水平向右,二者垂直,合力:g,由幾何關系可知,重力與電場力的合力與桿的方向垂直,所以重力與電場力的合力不會對小球做功,而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直,所以也不會對小球做功.所以,當小球做勻速直線運動時,不可能存在摩擦力,沒有摩擦力,說明小球與桿之間就沒有支持力的作用,則洛倫茲力大小與重力、電場力的合力相等,方向相反.所以.所以,故A正確;若小球的初速度為,則洛倫茲力:,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力,則摩擦力:.小球將做減速運動;隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸減小,摩擦力減小,小球做加速度不斷減小的減速運動,最后當速度減小到時,小球開始做勻速直線運動,故B錯誤.若小球的初速度為,則洛倫茲力:,則在垂直于桿的方向上,小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力,而摩擦力:.小球將做減速運動;隨速度的減小,洛倫茲力減小,則支持力逐漸增大,摩擦力逐漸增大,小球的加速度增大,所以小球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止,故C正確;若小球的初速度為,球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止,運動中克服摩擦力做功等于小球的動能,所以,故D錯誤.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內的光滑3/4的圓周軌道半徑為R,A點與圓心O等高,B點在O的正上方,AD為與水平方向成=45°角的斜面,AD長為。一個質量為m的小球(視為質點)在A點正上方h處由靜止釋放,自由下落至A點后進入圓形軌道,并能沿圓形軌道到達B點,且到達B處時小球對圓軌道的壓力大小為mg,重力加速度為g,求:

(1)小球到B點時的速度大小vB

(2)小球第一次落到斜面上C點時的速度大小v

(3)改變h,為了保證小球通過B點后落到斜面上,h應滿足的條件

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【題目】一輛質量為2.0×103 kg的汽車以額定功率P0=6.0×104 W在水平公路上行駛,汽車受到的阻力為一定值,在某時刻汽車的速度為v1=20 m/s,加速度為a1=0.50 m/s2,求(g10 m/s2):

(1)汽車所能達到的最大速度vm是多大?

(2)若汽車從靜止開始做勻加速直線運動(不是額定功率行駛),加速度大小為a2=1.0 m/s2,則這一過程能維持多長時間?

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【題目】如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為5:1,副線圈接有電動機M,電動機線圈電阻為.原線圈接交變電源u=220sinl00πt( V),電動機正常工作,電流表的示數(shù)為0. 2A,電表對電路的影響忽略不計.則

A. 此交流電的頻率為100Hz

B. 電壓表的示數(shù)為44V

C. 正常工作時電動機的輸出功率為40W

D. 若電動機由于卡住了而不轉動,則電流表的示數(shù)為11A

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【題目】如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=100cm2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.下列說法中正確的( 。

A. 線圈中的感應電流方向為逆時針方向

B. 電阻R兩端的電壓隨時問均勻增大

C. 4s內通過電阻R的電荷量為4×102C

D. 線圈電阻r消耗的功率為4×102W

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【題目】特技表演者駕駛一輛特技表演專用小汽車從高臺水平飛出,在空中運動一段時間后著地。一架頻閃照相機通過多次曝光,拍攝到汽車在著地前后一段時間內的運動照片如下圖所示,虛線為正方形格子。已知汽車長度為2.4m,相鄰兩次曝光的時間間隔相等。(汽車受到的空氣阻力忽略不計,g10 m/s2。)

(1)頻閃照相機相鄰兩次曝光的時間間隔T =____________s。

(2)汽車從高臺上水平飛出的初速度v0=__________m/s。

(3)汽車在B處時的豎直方向上的速度vBy=___________m/s。

(4)高臺的豎直高度H =___________m。

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【題目】如圖所示,電源電動勢E=12V,內阻r=2Ω,閉合電鍵S后,標有“8V,12W”的燈泡恰能正常發(fā)光,電動機M繞組的電阻R0=4Ω,求:

1)電源的內電壓U內;

2)通過電動機M的電流IM

3)電動機的輸出功率P出.

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【題目】如圖所示,質量為3m的物塊A與質量為m的物塊B用輕彈簧和不可伸長的細線連接,靜止在光滑的水平面上,此時細線剛好伸直但無彈力,F(xiàn)使物塊A瞬間獲得向右的速度v0,在以后的運動過程中,細線沒有繃斷,以下判斷正確的是

A. 細線再次伸直前,物塊A的速度先減小后增大

B. 細線再次伸直前,物塊B的加速度先減小后增大

C. 彈簧最大的彈性勢能等于

D. 物塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng),損失的機械能最多為

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【題目】如圖所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=60°,求:(1)電子的質量m.(2)穿越磁場的時間t.

【答案】(1);(2;

【解析】試題分析:(1)粒子的運動軌跡圖如圖所示:

根據(jù)幾何關系有

根據(jù)洛倫茲力提供向心力得, ,解得電子的質量。

2)電子的周期

所以電子穿越磁場的時間

考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動、牛頓第二定律、向心力

【名師點睛】解決本題的關鍵作出電子的運動軌跡圖,結合幾何關系,運用半徑公式和周期公式進行求解。

型】解答
束】
16

【題目】如圖所示是一個透明的玻璃圓柱體的橫截面,其半徑R為20cm,AB是過圓心的一條水平直徑.有一激光源S,發(fā)射出一條很細的水平激光束,恰好沿玻璃圓柱體頂部過去.現(xiàn)將激光源S沿豎直方向緩慢向下移動直到距離AOB的距離為h=10cm時,水平激光束第一次從B點射出.(光在真空中的傳播速度為3×108m/s)試求:(1)玻璃的折射率:(2)經(jīng)B點反射的光束在玻璃圓柱體中的傳播時間(從進入玻璃圓柱體開始計時).

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