20．如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P進(jìn)入極板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使小球從較低的b點(diǎn)開始滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入極板間后，說法正確的是（　　）
A．在開始一段時(shí)間內(nèi)，其動(dòng)能將會(huì)增大
B．在開始一段時(shí)間內(nèi)，其電勢(shì)能將會(huì)增大
C．若板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)范圍足夠大，小球始終克服電場(chǎng)力做功
D．若板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)范圍足夠大，小球所受的洛倫茲力將一直增大

分析 小球從P點(diǎn)進(jìn)入平行板間后做直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析得小球共受到三個(gè)力作用：恒定的重力G、恒定的電場(chǎng)力F、洛倫茲力f，這三個(gè)力都在豎直方向上，小球在水平直線上運(yùn)動(dòng)，所以可以判斷出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力和電場(chǎng)力同向，故都向上；減小入射速度后，洛倫茲力減小，合力向下，故向下偏轉(zhuǎn)．

解答 解：A、根據(jù)題意分析得：小球從a點(diǎn)由靜止滑下，從P點(diǎn)進(jìn)入平行板間后做直線運(yùn)動(dòng)，小球共受到三個(gè)力作用：重力G、電場(chǎng)力F、洛倫茲力f，這三個(gè)力都在豎直方向上，小球在水平直線上運(yùn)動(dòng)，所以可以判斷出小球受到的合力一定是零，則小球一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則知洛倫茲力和電場(chǎng)力同向，根據(jù)平衡條件可知洛倫茲力和電場(chǎng)力都向上，所以粒子帶正電．
如果小球從比a點(diǎn)稍低的b點(diǎn)下滑到從P點(diǎn)進(jìn)入平行板間，則小球到達(dá)P點(diǎn)的速度會(huì)變小，洛倫茲力f會(huì)減小，而重力G和電場(chǎng)力F不變，小球?qū)⑾蛳缕D(zhuǎn)，電場(chǎng)力與重力的合力向下，且它們的合力對(duì)小球做正功，動(dòng)能增大，故A正確．
B、電場(chǎng)力的方向向上，而小球在卡薩丁一段時(shí)間內(nèi)向下偏轉(zhuǎn)，所以電場(chǎng)力做負(fù)功．小球的電勢(shì)能增大．故B正確；
C、D、由于小球從較低的b點(diǎn)開始滑下后減小入射磁場(chǎng)的速度，洛倫茲力相對(duì)減小，合力向下，故向下偏轉(zhuǎn)，豎直方向的速度增加，所以動(dòng)能將會(huì)增大，導(dǎo)致洛倫茲力也會(huì)增大．
當(dāng)向下的分速度并不能無(wú)限增大，在增大的過程中隨速度的增大洛倫茲力也增大，所以豎直方向的分速度先增大后減小，小球的合速度也是先增大后減小，則洛倫茲力先增大后減小．當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度最大，洛倫茲力最大，之后小球向上偏轉(zhuǎn)，動(dòng)能減小，同時(shí)電場(chǎng)力開始做正功．故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵先分析出小球原來(lái)受力平衡，然后再抓住洛侖茲力變化后，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，明確各種功與能的關(guān)系，從而進(jìn)行功能關(guān)系分析．
在解答時(shí)要注意該圖中小球向下的運(yùn)動(dòng)有最低點(diǎn)的問題，存在極值條件，這是容易錯(cuò)誤的地方．

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：計(jì)算題

1．水平桌面上有兩個(gè)玩具小車A和B，兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連，在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài)，A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的（0，2L）、（0，一I）和（0，0）點(diǎn)，己知A從靜止開始沿y正方向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng)；B平行于x軸朝x軸正方向以速度υ0勻速運(yùn)動(dòng)．（假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的，即在橡皮條仲長(zhǎng)過程中，AR與BR 長(zhǎng)度的比值保持不變）．求R的軌跡方程并說明R點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖（甲）的演示實(shí)驗(yàn)，在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi)，放了許多用錫箔紙揉成的小球，當(dāng)上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動(dòng)．

現(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定量研究：
如圖（乙）所示，電容為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連．設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．假設(shè)小球與極板發(fā)生碰撞后，小球的速度立即變?yōu)榱�，帶電情況也立即改變，小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同，電量為極板電量的k倍（k＜＜1）．不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響．重力加速度為g．
（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)E至少應(yīng)大于多少？
（2）設(shè)上述條件已滿足在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng)．求：
①在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)；
②在T時(shí)間內(nèi)電源輸出的平均功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，已知重力加速度為g，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是BCD（填寫選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母）
②如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，將起始點(diǎn)記為O，并在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)的任意點(diǎn)依次選取6個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，分別記為A、B、C、D、E、F，量出與O點(diǎn)的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則在打E點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為$\frac{m（{h}_{6}-{h}_{4}）^{2}}{8{T}^{2}}$，在打O點(diǎn)和E點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)的重力勢(shì)能的減少量為mgh5．
③在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于（填“大于”或“小于”）重錘增加的動(dòng)能，主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，為了測(cè)定阻力大小，可算出②問中紙帶各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，分別記為v1至v0，并作v${\;}_{n}^{2}$-hn圖象，如圖3所示，直線斜率為k，則可測(cè)出阻力大小為$m（g-\frac{k}{2}）$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．學(xué)校實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度，該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．

可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω
電壓表：量程3V，內(nèi)阻約為9kΩ
滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5Ω
滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20Ω
定值電阻：R0=3Ω
電源：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻可不計(jì)，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2（選填“R1”或“R2”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a（選填“a”或“b”）端．
（2）在實(shí)物圖丙中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接．
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為2.30V．
（4）根據(jù)電路圖用公式Rx=ρ$\frac{l}{S}$和Rx=$\frac{U}{I}-{R_0}$，可求得導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為94m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．現(xiàn)讓重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件．
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上．
C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量．
D．先打開懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關(guān)打出一條紙帶．
E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離．
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
指出其中沒有必要進(jìn)行的操作或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)．B、C、D．
（2）實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了1.98mJ；此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了1.96mJ，（重錘質(zhì)量為m kg，g取9.8m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，g取9.8m/s2．求：
（1）該實(shí)驗(yàn)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需BD（填字母代號(hào)）中的器材．
A．直流電源               B．交流電源
C．秒表                   D．毫米刻度尺
（2）紙帶的左端（選填“左”或“右“）與重物相連；
（3）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（4）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度VB=1.92 m/s（保留三位有效數(shù)字）；
（5）從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減小量△EP=1.88 J，動(dòng)能的增加量△EK=1.84J（保留三位有效數(shù)字）；
（6）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實(shí)際下落的加速度a=9.50 m/s2．（保留三位有效數(shù)字）
（7）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的△EP 也一定略大于△EK，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因?yàn)橹劐N下落過程中受到阻力的作用，機(jī)械能有損失．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（　�。�
A．正電荷放在a點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線重合
B．電荷在a點(diǎn)受到電勢(shì)能必定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
C．同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比放在b點(diǎn)時(shí)受到電場(chǎng)力小
D．a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．卡車以v0=10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因?yàn)榈揽诔霈F(xiàn)紅燈，司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車，使卡車減速前進(jìn)，當(dāng)速度減至v=2m/s時(shí)，交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機(jī)當(dāng)即放開剎車，并且只用了原來(lái)一半的時(shí)間就加速到了原來(lái)的速度．已知從剎車開始到汽車恢復(fù)到原來(lái)的速度，整個(gè)過程用時(shí)t=12s，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)，求：
（1）卡車減速所用的時(shí)間t1和加速所用的時(shí)間t2．
（2）卡車減速時(shí)的加速度a1與加速時(shí)的加速度a2．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案