【題目】如圖所示,空間中存在一水平方向勻強電場和一水平方向勻強磁場,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,小球恰好做勻速運動,電量保持不變。已知,磁感應強度大小為B,電場強度大小為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速運動,最后停止
D.若小球的初速度為,則運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洛的作用,如圖所示
又電場力為F電=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動,摩擦力應該為0,則應使電場力和重力的合力與洛倫茲力相平衡,則F洛=2mg,又F洛=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洛>2mg,小球會受到摩擦力的作用,該力阻礙小球的運動,故小球的速度會減小,但當小球的速度減小到v=時,小球受力平衡,以后小球做勻速運動,所以選項B錯誤;若小球的初速度為,此時F洛<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動,最后停止,運動中重力、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。
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【題目】在利用落體運動來驗證機械能守恒定律的實驗中,
(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關(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)某同學按照正確的操作選得紙帶如圖所示。其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點。該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點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、D或E)點讀數(shù)。
②已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g =9.80m/s2,打點計時器打點的周期為T =0.02s。設(shè)重物的質(zhì)量為m =1.00kg 。則從打O點到打D點的過程中,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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【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)電子的實驗基礎(chǔ)是( 。
A.α粒子散射實驗
B.陰極射線實驗
C.α粒子轟擊鈹核實驗
D.α粒子轟擊氮核實驗
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【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,磁感應強度為B的勻強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,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.不改變磁感應強度B和交流電的頻率f,該加速器也可加速α粒子
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【題目】如圖所示,輕繩的上端系于天花板上的O點,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。當繩擺到豎直位置時,與釘在O點正下方P點的釘子相碰。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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【題目】如圖所示,閉合圓形金屬環(huán)豎直固定,光滑水平導軌穿過圓環(huán),條形磁鐵沿導軌以初速度v0向圓環(huán)運動,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,后有擴張趨勢
B.金屬環(huán)中的感應電流方向不變
C.磁鐵先做減速運動、后做加速運動
D.磁鐵先做加速運動,后做減速運動
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【題目】磁懸浮高速列車在我國上海已正式投入運營.如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán).將超導圓環(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)生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流消失
B.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應電流;當穩(wěn)定后,感應電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為順時針方向
D.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為逆時針方向
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【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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【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)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. 物塊到達小車最右端時具有的動能為
B. 物塊到達小車最右端時,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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