【題目】如圖所示:絕緣中空軌道豎直固定,圓弧段COD光滑,對(duì)應(yīng)圓心角為120° ,C、D兩端等高,O為最低點(diǎn),圓弧圓心為O',半徑為R;直線段AC, HD粗糙,與圓弧段分別在C、D端相切;整個(gè)裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球,從軌道內(nèi)距C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放。若,小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍,重力加速度為g。則( )

A. 小球第一次沿軟道AC下滑的過(guò)程中,先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能大于

C. 經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間,小球克服摩擦力做的總功是

D. 小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的彈力可能為

【答案】AD

【解析】小球第一次沿軌道AC下滑的過(guò)程中,由題意可知,電場(chǎng)力與重力的合力方向恰好沿著斜面AC,則剛開始小球與管壁無(wú)作用力,當(dāng)從靜止運(yùn)動(dòng)后,由左手定則可知,洛倫茲力導(dǎo)致球?qū)鼙谟凶饔昧,從而?dǎo)致滑動(dòng)摩擦力增大,而重力與電場(chǎng)力的合力大小為 ,不變,故根據(jù)牛頓第二定律可知,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)摩擦力等于兩個(gè)力的合力時(shí),做勻速運(yùn)動(dòng),故A正確;當(dāng)小球的摩擦力與重力及電場(chǎng)力的合力相等時(shí),小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力最大,則為mg,不可能大于mg

,故B錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理,可知,取從靜止開始到最終速度為零,則摩擦力做功與重力及電場(chǎng)力做功之和為零,則摩擦力總功為

mgL,故C錯(cuò)誤;對(duì)小球在O點(diǎn)受力分析,且由CD運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,則有:N-mg+Bqv=m;
CO點(diǎn),機(jī)械能守恒定律,則有:mgRsin30°=mv2;解得N=2mg-qB即當(dāng)小球由CD運(yùn)動(dòng)時(shí),則對(duì)軌道的彈力為2mg-qB,故D正確;故選AD.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,木塊A、B的質(zhì)量分別為m1m2,A、B之間用一輕彈簧相連,將它們靜置于一底端帶有擋板的光滑斜面上,斜面的傾角為θ,彈簧的勁度系數(shù)為k.現(xiàn)對(duì)A施加一平行于斜面向上的恒力F,使A沿斜面由靜止開始向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)B對(duì)擋板的壓力剛好為零時(shí),A的速度剛好為v,下列說(shuō)法正確的是

A. 此時(shí)彈簧的彈力大小為

B. 在此過(guò)程中拉力F做的功為

C. 在此過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能增加了

D. 在此過(guò)程中木塊A重力勢(shì)能增加了

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷如圖放置,+Q-Q之間的距離為L,直線AB垂直于兩點(diǎn)電荷的連線,C為交點(diǎn),C點(diǎn)到-Q的距離為 ,AB=BC= ,下列說(shuō)法正確的是

A. A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等

B. C點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高

C. 一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功

D. 一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電壓放在A點(diǎn)所具有的電勢(shì)能比放在B點(diǎn)所具有的電勢(shì)能大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,探究滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F 的關(guān)系.在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了多組實(shí)驗(yàn),將位移傳感器和力傳感器得到的多組數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,得到了兩條a-F圖線①②,如圖乙所示.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是______

A.改變托盤中砝碼的個(gè)數(shù)

B.滑塊在軌道水平和傾斜的兩種情況下必須在同一位置由靜止釋放

C.用天平測(cè)出托盤的質(zhì)量

D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證托盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

(2)在軌道傾斜的情況下得到的a-F圖線是____.(選填①或②

(3)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=______kg;滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)= ___(重力加速度g10

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)匝數(shù)為N=100匝的線圈以固定轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/秒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的交流電通過(guò)一匝數(shù)比為n1:n2=10:1的理想變壓器給阻值R=20Ω的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20V,從圖示位置開始計(jì)時(shí),則下列說(shuō)法正確的是

At=0時(shí)刻流過(guò)線圈的電流最大

B原線圈中電流的有效值為10A

C穿過(guò)線圈平面的最大磁通量為Wb

D理想變壓器的輸入功率為10W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QEQ、N點(diǎn)連接,傾斜軌道傾角為θ,軌道間路均為L.水平軌道間連接著阻值為R的電阻,質(zhì)量分別為M、m,電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放兩軌道上,導(dǎo)體棒均與軌道垂直,a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過(guò)絕緣裝置連接,彈簧另一端固定在整直墻壁上。水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)區(qū)域僅分布在QNEF所間的區(qū)域內(nèi),QN、EF路離為d,兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2,以QN為分界線且互不影響,F(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向拉至某一位置處,然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜上釋放,導(dǎo)體棒b在出磁場(chǎng)邊界EF前已達(dá)最大速度。當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時(shí)間,然后又來(lái)回運(yùn)動(dòng)并最終停下來(lái)。(傾斜軌道足夠長(zhǎng),重力加速度為g)求:

(1)導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度;

(2)若兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,且導(dǎo)體棒電阻均為R,從b棒開始運(yùn)動(dòng)到a棒最終靜止的整個(gè)過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,求彈簧最初的彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】a、b兩列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波,0時(shí)刻的波形如圖所示,兩列波傳播的速度大小均為v=2m/s,a波的振幅為2cm,沿x軸正向傳播,b波的振幅為1cm,沿x軸負(fù)向傳播,下列說(shuō)法正確的是____

A.橫波a的周期2s

B. x=1m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為1cm

C. t=0.5s時(shí)刻,x=2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-3cm

D. t=0.5s時(shí)刻,x=1m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)

E. t=1s時(shí)刻,x=2m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小等于3cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距L=0.8m、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的的穩(wěn)恒磁場(chǎng),其方向與導(dǎo)軌平面垂直,變化率k=0.5T/mx=0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T.一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=4m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻消耗的功率不變.則( 。

A. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=3m過(guò)程中安培力保持不變

B. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=3m過(guò)程中速度一直減小

C. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=3m過(guò)程中安培力做功的大小為12J

D. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=3m過(guò)程中外力的平均功率為5.6W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路圖來(lái)測(cè)量電流表(量程2mA,內(nèi)阻約為200Ω)的內(nèi)阻,除待測(cè)電流表、1.5V的電源、開關(guān)和導(dǎo)線外,還有下列可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:

A.定值電阻R1

B.定值電阻R2

C.滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值為20Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R4(最大阻值為1000Ω)

E.電阻箱Rx(最大阻值為999.9Ω)

F.靈敏電流計(jì)G(內(nèi)阻很小可忽略)

(1)為確保安全,精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________(填寫器材前對(duì)應(yīng)的字母)。

(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_______。

(3)在閉合開關(guān)前滑片應(yīng)擲________(ab”)端,然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使待測(cè)表的示數(shù)適當(dāng)后再不移動(dòng)滑片,只調(diào)節(jié)Rx,發(fā)現(xiàn)當(dāng)Rx=400Ω時(shí)靈敏電流計(jì)的示數(shù)正好為零;將電阻箱和待測(cè)電流表位置互換,其他不動(dòng),再次調(diào)節(jié)Rx=100Ω時(shí)靈敏電流計(jì)的示數(shù)又正好為零,由此可知待測(cè)電流表的內(nèi)阻為_____Ω。

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