14.一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.帶電小球下滑后某時(shí)刻對斜面的作用力恰好為零.已知重力加速度為g.下面說法中正確的是( 。
A.小球帶負(fù)電
B.小球?qū)π泵娴淖饔昧η『脼榱銜r(shí)的速率為$\frac{mgsinθ}{Bq}$
C.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大
D.小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

分析 帶電小球在滑至某一位置時(shí),由于在安培力的作用下,要離開斜面.根據(jù)磁場方向結(jié)合左手定則可得帶電粒子的電性.
由光滑斜面,所以小球在沒有離開斜面之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng).借助于洛倫茲力公式可求出恰好離開時(shí)的速度大小,從而由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來算出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.由位移與時(shí)間關(guān)系可求出位移大。

解答 解:A、小球向下運(yùn)動(dòng),由磁場垂直紙面向外,由題意可知,要使小球?qū)π泵娴膲毫榱,洛倫茲力必須垂直斜面向上,由左手定則可知,小球一定帶正電.故A錯(cuò)誤;
B、小球在斜面上下滑過程中,當(dāng)小球受到的洛倫茲力等于重力垂直與斜面的分力相等時(shí),小球?qū)π泵鎵毫榱悖訠qv=mgcosθ,則速率為v=$\frac{mgcosθ}{q}$.故B錯(cuò)誤;C、小球沒有離開斜面之前,在重力,支持力、洛倫茲力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),雖然速度變大,導(dǎo)致洛倫茲力變大,但三個(gè)力的合力卻不變,加速度不變.故小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:D.

點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng),本題的突破口在于從小球剛從斜面離開時(shí),從而確定洛倫茲力的大小,進(jìn)而得出剛離開時(shí)的速度大小,由于沒有離開之前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以由運(yùn)動(dòng)與力學(xué)可解出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及位移.倘若斜面不是光滑的,則隨著粒子的下滑,洛倫茲力大小變化,導(dǎo)致摩擦力變化,從而使加速度也發(fā)生變化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,當(dāng)電鍵K斷開時(shí),用頻率為γ的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上電鍵,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于U時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于U時(shí),電流表讀數(shù)為零.已知普朗特常量為h,電子的電荷量為e.則這種陰極材料的極限頻率為( 。
A.$\frac{eU}{h}$B.γ-$\frac{eU}{h}$C.γD.γ+$\frac{eU}{h}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.兩個(gè)互相垂直地力F1和F2同時(shí)作用在同一物體上,使物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),物體通過一段位移的過程中,力F1對物體做功12J,力F2對物體做功16J,則F1和F2的合力對物體做功為( 。
A.4JB.20JC.28JD.192J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于萬有引力F=$\frac{G{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$和重力,下列說法正確的是( 。
A.公式中的G是一個(gè)常數(shù),單位是N•m2/kg2
B.到地心距離等于地球半徑2 倍處的重力加速度和地面重力加速度大小相等
C.m1、m2受到的萬有引力是一對平衡力
D.若兩物體的質(zhì)量不變,它們間的距離減小到原來的一半,它們間的萬有引力也變?yōu)樵瓉淼囊话?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示,半徑為R的半圓形光滑軌道固定于水平地面上,A、B兩點(diǎn)在同一條豎直線上,AB中點(diǎn)O是半圓形軌道的圓心,質(zhì)量為m的小球以某一初速度從A點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,經(jīng)過最高點(diǎn)B飛出后,落在水平面上的C點(diǎn),現(xiàn)測得AC=2R.不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球自B點(diǎn)飛出到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間;
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)小球在B點(diǎn)受到的彈力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示,若把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測量點(diǎn),經(jīng)測量A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為70.18cm、77.76cm、85.76cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢能的減少量為7.78J,動(dòng)能的增加量等于7.59J.所有重物的質(zhì)量為1.00kg(g=10m/s2,計(jì)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:選擇題

6.滑雪運(yùn)動(dòng)員以20m/s的速度從一平臺水平飛出,落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的高度差為3.2m.不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.運(yùn)動(dòng)員飛過的水平距離為s,所用時(shí)間為t,則下列說法正確的是( 。
A.s=16 m,t=0.5 sB.s=16 m,t=0.8 sC.s=20 m,t=0.5 sD.s=20 m,t=0.8 s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場與斜面垂直,質(zhì)量為m的正方形線框靜止在傾角為30°的絕緣斜面上(位于磁場外),現(xiàn)使線框獲得速度v向下運(yùn)動(dòng),恰好穿出磁場,線框的邊長小于磁場的寬度,線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,則下列說法正確的是(  )
A.線框完全進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動(dòng)
B.線框進(jìn)入磁場的過程中電流做的功大于穿出磁場的過程中電流做的功
C.線框進(jìn)入和穿出磁場時(shí),速度變化量與運(yùn)動(dòng)距離成正比
D.線框進(jìn)入和穿出磁場時(shí),速度變化量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺面上的A點(diǎn)以v0=2m/s 的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,OC與豎直方向成60°角,最后小物塊滑上緊靠光滑圓弧軌道末端D 點(diǎn)的置于光滑水平地面上質(zhì)量M=3kg的足夠長的木板上.已知長木板與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,圓弧半徑R=0.4m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求
(1)小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度;
(3)小物塊的最終速度及物塊停在木板上的位置距木板右端多遠(yuǎn).

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