【題目】如圖所示,空間中存在一水平方向勻強(qiáng)電場和一水平方向勻強(qiáng)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(nèi)。一質(zhì)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v0,小球恰好做勻速運(yùn)動,電量保持不變。已知,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場強(qiáng)度大小為E=,則以下說法正確的是( )

A.小球的初速度為v0=

B.若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動,最后停止

C.若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動,最后停止

D.若小球的初速度為,則運(yùn)動中克服摩擦力做功為

【答案】AC

【解析】帶電小球剛開始受重力mg、電場力qE及洛倫茲力F的作用,如圖所示

又電場力為F=Eq=mg,則重力與電場力的合力剛好與桿垂直,合力的大小為2mg,故此時要使小球做勻速運(yùn)動,摩擦力應(yīng)該為0,則應(yīng)使電場力和重力的合力與洛倫茲力相平衡,則F=2mg,又F=Bqv0,解得小球的初速度為v0=,選項A正確;若小球的初速度為,此時F>2mg,小球會受到摩擦力的作用,該力阻礙小球的運(yùn)動,故小球的速度會減小,但當(dāng)小球的速度減小到v=時,小球受力平衡,以后小球做勻速運(yùn)動,所以選項B錯誤;若小球的初速度為,此時F<2mg,小球?qū)⑹艿侥Σ亮ψ饔,故其速度會逐漸減小,速度越小,洛倫茲力就會越小,小球?qū)U的壓力就會越大,則摩擦力也就越大,加速度也將不斷增大,故它將做加速度不斷增大的減速運(yùn)動,最后停止,運(yùn)動中重力、電場力和洛倫茲力的合力總與桿垂直,故它們的合力對球不做功,只有摩擦力對小球做負(fù)功,根據(jù)動能定理可得,小球克服摩擦力做功為=,選項C正確選項D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在利用落體運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,

(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_______________

A.交流電源 B.直流電源 C.刻度尺 D.天平(含砝碼)

(2)某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示。其中O是起始點(diǎn),A、B、C、D、E是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的5個點(diǎn)。該同學(xué)用毫米刻度尺測量OA、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別記錄在圖中(單位:cm)。

①這五個數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是________(填A、B、C、DE)點(diǎn)讀數(shù)。

②已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g =9.80m/s2,打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T =0.02s。設(shè)重物的質(zhì)量為m =1.00kg 。則從打O點(diǎn)到打D點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能減少量ΔEp________J,動能的增加量ΔEK________J(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子并由此提出了原子結(jié)構(gòu)的葡萄干蛋糕模型,他發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是( 。
A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)
B.陰極射線實(shí)驗(yàn)
C.α粒子轟擊鈹核實(shí)驗(yàn)
D.α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示,置于真空中的D形金屬盒的半徑為R,兩金屬盒間的狹縫很小,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒盒面垂直,高頻交流電的頻率為f,加速器的電壓為U,若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為+e,在加速器中被加速。不考慮相對論效應(yīng),則下列說法正確是( )

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2πRf

B.加速的質(zhì)子獲得的最大動能隨加速電壓U增大而增大

C.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f,該加速器也可加速α粒子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕繩的上端系于天花板上的O點(diǎn),下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放。當(dāng)繩擺到豎直位置時,與釘在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間,以下物理量的大小沒有發(fā)生變化的是( )

A. 小球的線速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,閉合圓形金屬環(huán)豎直固定,光滑水平導(dǎo)軌穿過圓環(huán),條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運(yùn)動,其軸線穿過圓環(huán)圓心,與環(huán)面垂直,則磁鐵在穿過圓環(huán)的整個過程中,下列說法正確的是(

A.金屬環(huán)先有收縮趨勢,后有擴(kuò)張趨勢

B.金屬環(huán)中的感應(yīng)電流方向不變

C.磁鐵先做減速運(yùn)動、后做加速運(yùn)動

D.磁鐵先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁懸浮高速列車在我國上海已正式投入運(yùn)營.如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán).將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中,則( )

A.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失

B.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在

C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向

D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】封閉在汽缸里的氣體,推動活塞對外做功3×104J , 從外界吸收熱量5×104J , 它的內(nèi)能變化是多少?內(nèi)能是增加了還是減少了?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端。現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。物塊和小車之間的摩擦力為f。物塊滑到小車的最右端時,小車運(yùn)動的距離為s。在這個過程中,以下結(jié)論正確的是

A. 物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為

B. 物塊到達(dá)小車最右端時,小車具有的動能為

C. 物塊克服摩擦力所做的功為

D. 物塊克服摩擦力所做的功為

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同步練習(xí)冊答案