【題目】如圖所示,套在很長的絕緣直棒上的帶正電的小球,其質(zhì)量為m , 帶電荷量為+q , 小球可在棒上滑動,現(xiàn)將此棒豎直放在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中,電場強度為E , 磁感應(yīng)強度為B , 小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ , 求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(設(shè)小球電荷量不變)。

【答案】小球下滑的開始階段受力情況如圖所 示:

根據(jù)牛頓第二定律得mgμFNma ,
又因為FNFFqEqvB ,
當(dāng)v增大到使FF , 即 時,摩擦力F=0,則最大加速度
當(dāng)v>v1時,小球受力情況如圖所示:

由牛頓第二定律有:mgμFNma ,
因為FNFqEFqvB
所以當(dāng)v大到使摩擦力Fmg時,a=0,此時v達到最大值,即:mgμ(qvmaxBqE),
所以最大速度
【解析】本題對棒的受力分析至關(guān)重要,分析清楚受力情況是本題的關(guān)鍵之處。
【考點精析】利用洛倫茲力對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

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】下列情況中,可將研究對象看作質(zhì)點的是(  )

A.研究地球自轉(zhuǎn)時,地球可以看作質(zhì)點

B.研究汽車車輪的轉(zhuǎn)動情況時,車輪可以看作質(zhì)點

C.研究百米賽跑運動員的起跑動作時,運動員可以看作質(zhì)點

D.研究從北京開往上海的火車的運動時間時,火車可以看作質(zhì)點

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的實驗設(shè)備。如圖,將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度H=3.2m處,桿上套一質(zhì)量m=3kg,可沿桿滑動的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15N,方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右離開桿端,假設(shè)小球所受風(fēng)力不變,取g=10m/s2。求:
①小球落地所需時間和離開桿端的水平距離;
②小球落地時的動能。
③小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78J?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】胡克定律是英國科學(xué)家胡克于1678年發(fā)現(xiàn)的。實際上早于他1500年前,我國東漢時期的經(jīng)學(xué)家和教育家鄭玄就提出了與胡克定律類似的觀點,他在為《考工記·弓人》一文中“量其力,有三鈞”一句作注解中寫到:“假令弓力勝三石,引之中三尺,馳其弦,以繩緩擐之,每加物一石,則張一尺”。鄭玄的觀點表明,在彈性限度內(nèi)( 。

A.弓的彈力與弓的形變量成反比

B.弓的彈力與弓的形變量成正比

C.弓的彈力與弓的形變量的平方成正比

D.弓的彈力與弓的形變量的平方成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的光滑軌道MON的ON段水平,且與MO段平滑連接.將質(zhì)量為m,的小球a從M處由靜止釋放后沿MON運動,在N處與質(zhì)量也為m的小球b發(fā)生正碰并粘在一起.已知MN兩處的高度差為h,碰撞前小球b用長為k的輕繩懸掛于N處附近.兩球均可視為質(zhì)點,且碰撞時間極短.

(1)求兩球碰撞前瞬問小球a的速度大。
(2)求兩球碰撞后的速度大;
(3)若懸掛小球b的輕繩所能承受的最大拉力為2.5mg,通過計算說明兩球碰后輕繩是否會斷裂?

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【題目】
(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力(選填“增強”或“減弱”);相對金屬熱電阻而言,熱敏電阻對溫度變化的影響更(選填“敏感”或“不敏感”)。
(2)利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

①為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的。
A.動能變化量與勢能變化量
B.速度變化量和勢能變化量
C.速度變化量和高度變化量
②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、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.刻度尺 C.天平(含砝碼)
③實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC
已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量 , 動能變化量 。

④大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是。
A.利用公式 v=gt 計算中午速度
B.利用公式計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響
D.沒有采用多次試驗去平均值的方法
⑤某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒,在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪 圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒,請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd為閉合四邊形線框,a、b、c三點的坐標(biāo)分別為(0,L,0)、(L , L,0)、(L,0,0),整個空間中有沿y軸正方向的勻強磁場,線框中通有方向如圖所示的電流I.關(guān)于線框各條邊所受安培力的大小,下列敘述中正確的是(  )

A.ab邊與bc邊受到的安培力大小相等
B.cd邊受到的安培力最大
C.cd邊與ad邊受到的安培力大小相等
D.ad邊不受安培力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根長L=0.2 m的金屬棒放在傾角θ=37°的光滑斜面上,并通過I=5 A的電流,方向如圖所示,整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=0.6 T 豎直向上的勻強磁場中,金屬棒恰能靜止在斜面上,則該棒的重力為多少?(sin 37°=0.6)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一通電直線豎直放置,其右側(cè)A、B兩點的磁感應(yīng)強度分別為BABB , 則( )

A.BA >BB , 方向均垂直紙面向外
B.BA <BB , 方向均垂直紙面向外
C.BA <BB , 方向均垂直紙面向里
D.BA >BB , 方向均垂直紙面向里

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