9.如圖所示,一水平放置的光滑絕緣直槽軌連接一豎直放置的半徑為R的絕緣半圓形光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球在水平軌道上以一定初速度向右運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球在最高點(diǎn)只受到洛侖茲力和重力的作用
B.由于無(wú)摩擦力,且洛侖茲力不做功,所以小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)與小球在水平軌道上的機(jī)械能相等
C.如果設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)的線(xiàn)速度是v,小球在最高點(diǎn)時(shí)式子mg+qvB=$\frac{m{v}^{2}}{R}$成立
D.小球從最高點(diǎn)脫離軌道后將做平拋運(yùn)動(dòng)

分析 小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)球無(wú)作用力,小球在最高點(diǎn)時(shí)受到重力和洛倫茲力,向心力等于重力和洛倫茲力的合力;由于洛倫茲力和軌道的彈力不做功,只有重力做功,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的,根據(jù)牛頓第二定律可得知在最高點(diǎn)時(shí)小球的速度與半徑的關(guān)系式.

解答 解:A、據(jù)題知,小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)球無(wú)作用力,小球在最高點(diǎn)時(shí)只受到重力和洛倫茲力兩個(gè)力作用,故A正確.
B、由于洛倫茲力和軌道的彈力不做功,只有重力做功,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的,則有小球到達(dá)最高點(diǎn)與小球在水平軌道上的機(jī)械能相等,故B正確.
C、D、如果設(shè)小球到最高點(diǎn)的線(xiàn)速度是v,小球在最高點(diǎn)時(shí),由左手定則判斷可知,小球受到的洛倫茲力方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律得:
-qvB+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,故C錯(cuò)誤.
D.小球離開(kāi)軌道后仍然受到重力以及與速度方向垂直的洛倫茲力的作用,所以不能做平拋運(yùn)動(dòng).故D錯(cuò)誤.
故選:AB

點(diǎn)評(píng) 解答該題要挖掘出恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)所隱藏的隱含條件,就是對(duì)軌道無(wú)壓力,該題在此時(shí)提供向心力的是重力和洛倫茲力的合力,洛倫茲力不做功,這是解決此題的關(guān)鍵.

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:選擇題

18.某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s 2,則4s內(nèi)物體的(  )
A.路程為65mB.位移大小為25m,方向向上
C.速度改變量的大小為40m/sD.平均速度大小為9m/s,方向向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.近來(lái),我國(guó)多個(gè)城市開(kāi)始重點(diǎn)治理“中國(guó)式過(guò)馬路”行為.每年全國(guó)由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬(wàn)起,死亡上千人.只有科學(xué)設(shè)置交通管制,人人遵守交通規(guī)則,才有保證行人的生命安全.
如圖2所示,停車(chē)線(xiàn)AB與前方斑馬線(xiàn)邊界CD間的距離為23m.質(zhì)量8t、車(chē)長(zhǎng)10m的卡車(chē)以54km/h的速度向北勻速行駛,當(dāng)車(chē)前端剛駛過(guò)停車(chē)線(xiàn)AB,該車(chē)前方的機(jī)動(dòng)車(chē)交通信號(hào)燈由綠燈變黃燈.

(1)若此時(shí)前方C處人行橫道路邊等待的行人就掄先過(guò)馬路,卡車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人,立即制動(dòng),卡車(chē)受到的阻力為3×104N.求卡車(chē)的制動(dòng)距離?
(2)若人人遵守交通規(guī)則,該車(chē)將不受影響地駛過(guò)前方斑馬線(xiàn)邊界CD.為確保行人安全,D處人行橫道信號(hào)燈應(yīng)該在南北向機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,將兩物塊A和B 用輕質(zhì)細(xì)繩連接跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過(guò)固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,開(kāi)始時(shí)保持A、B靜止,然后釋放物塊B,B可以帶動(dòng)A拖著紙帶運(yùn)動(dòng),該同學(xué)對(duì)紙帶上打出的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.用天平測(cè)出A、B兩物體的質(zhì)量,mA=150g,mB=50g.

(1)在實(shí)驗(yàn)中獲取如圖乙的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),測(cè)得x1=38.89cm,x2=3.91cm,x3=4.09cm,則根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算,從0運(yùn)動(dòng)到5的過(guò)程中,物塊A和B組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量為0.42J,動(dòng)能增加量為0.40J(取g=9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
(2)某同學(xué)由于疏忽沒(méi)有測(cè)量紙帶上開(kāi)始一段距離,但是利用該紙帶做出$\frac{{v}^{2}}{2}$與A下落高度h的關(guān)系圖象,如圖丙.則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=$\frac{2b}{a+c}$(用a、b和c表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.有一個(gè)標(biāo)有“2.5V  0.3A”字樣的小燈泡,現(xiàn)要測(cè)定其在0到2.5V的區(qū)間內(nèi)不同電壓下的電2,4,6功率,并作出其電功率P與其兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線(xiàn).有下列器材可供選擇:
A.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)  
B.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)  
D.定值電阻R1=3kΩ
E.定值電阻R2=15kΩ   
F.滑動(dòng)變阻器R3(10Ω,2A)
G.滑動(dòng)變阻器R4(1kΩ,0.5A)     
H.電源(直流6V,內(nèi)阻不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)中為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,則應(yīng)選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)外,還需AF(均用序號(hào)字母填寫(xiě));
(2)根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,完成如圖的連線(xiàn).
(3)若測(cè)定的是“4.8V  2A”的小燈泡,如果選用電壓表V1則量程偏小,而選用電壓表V2則量程又過(guò)大,為了能完成該實(shí)驗(yàn)則除了選用小燈泡、電源、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)器材外,還需ADF(均用序號(hào)字母填寫(xiě))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.金屬板A一側(cè)接地,在其表面 上三個(gè)點(diǎn)P1、P2、P3,左側(cè)附近放一個(gè)帶負(fù)電的固定小球B,如圖所示,則以下判斷正確的是( 。
A.P1、P2兩點(diǎn)左側(cè)鄰近處場(chǎng)強(qiáng)相同
B.P1、P2兩點(diǎn)左側(cè)鄰近處場(chǎng)強(qiáng)方向相同
C.P1、P2處有感應(yīng)電荷
D.P3處無(wú)感應(yīng)電荷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.從45m高的塔上自由下落一個(gè)石子.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,石子落地前1秒時(shí)的速度大小是( 。
A.10$\sqrt{2}$m/sB.10$\sqrt{3}$m/sC.10m/sD.20m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
B.入射光的頻率必須大于或等于被照金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.電子束的衍射實(shí)驗(yàn)證明了宏觀物體的波動(dòng)性
D.宏觀物體的波動(dòng)性我們不易觀察到的原因是因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)太小
E.電子有波動(dòng)性,而質(zhì)量較大的中子和質(zhì)子沒(méi)有波動(dòng)性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.從“嫦娥奔月”的美麗傳說(shuō),到“飛天壁畫(huà)”上的婀娜身影;從戰(zhàn)國(guó)時(shí)期屈原面向長(zhǎng)空的“天問(wèn)”,到明代萬(wàn)戶(hù)乘坐綁在一起的火箭開(kāi)始人類(lèi)飛向空中的首次嘗試,2011年9月29日,中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭將天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器發(fā)射升空.北京時(shí)間11月1日清晨5時(shí)58分07秒,中國(guó)“長(zhǎng)征二號(hào)F”遙八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,火箭飛行583秒后,將“神舟八號(hào)”飛船成功送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)330公里的預(yù)定軌道,之后,我國(guó)還將連續(xù)發(fā)射“神九”、“神十”飛船與天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接,從而建立第一個(gè)中國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室.這個(gè)神話(huà)將在中國(guó)實(shí)現(xiàn).已知地球和月球的質(zhì)量分別為M1和M2,月球半徑為R,月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,引力常量為G,假設(shè)已探測(cè)到在月球的環(huán)境溫度下,水蒸氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的平均速率為v.則(  )
A.月球表面重力加速度為G$\frac{{M}_{2}}{{R}^{2}}$
B.月球表面重力加速度為G$\frac{M_1}{r^2}$
C.若$\frac{{v}^{2}}{R}$>G$\frac{{M}_{2}}{{R}^{2}}$,就表明月球表面無(wú)水
D.若$\frac{{v}^{2}}{R}$>G$\frac{{M}_{2}}{{r}^{2}}$,就表明月球表面無(wú)水

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