如下圖所示,一個帶負電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上,整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場B中.現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右的瞬時速度,使其由靜止開始運動,則滑環(huán)在桿上的運動情況可能是(       )
A.始終做勻速運動
B.開始做減速運動,最后靜止于桿上
C.先做加速運動,最后做勻速運動
D.先做減速運動,最后做勻速運動
ABD

試題分析:當(dāng)帶負電的環(huán)進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時,則環(huán)與桿沒有相互作用力,所以沒有摩擦力存在,因此環(huán)做勻速運動.故A正確;當(dāng)帶負電的環(huán)進入磁場時的豎直向上的洛倫茲力小于等于自身的重力時,則環(huán)與桿有相互作用力,所以有摩擦力存在,因此環(huán)在摩擦力作用下,做減速運動,直到停止.故B正確;當(dāng)帶負電的環(huán)進入磁場時豎直向上的洛倫茲力,其大小決定環(huán)是否受到摩擦力,所以環(huán)不可能加速運動.故C錯誤;當(dāng)帶負電的環(huán)進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時,則環(huán)與桿有相互作用力,所以有摩擦力存在,因此環(huán)做減速運動,導(dǎo)致洛倫茲力大小減小,當(dāng)其等于重力時,環(huán)開始做勻速直線運動.故D正確;
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲,直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),x軸上方(含x軸)區(qū)域有垂直坐標(biāo)系xOy向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B0=T;在x軸下方區(qū)域有正交的勻強電場和磁場,場強E隨時間t的變化關(guān)系如圖乙,豎直向上為電場強度正方向,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖丙,垂直xOy平面為磁場的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限,底端與坐標(biāo)原點O重合,與負x軸方向夾角θ=30°。

一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點由靜止釋放,運動到坐標(biāo)原點時恰好對斜面壓力為零,以此時為計時起點。求:
(1)釋放點A到坐標(biāo)原點的距離L;
(2)帶電粒子在t=2.0s時的位置坐標(biāo);
(3)在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏,要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲,屏所在位置的橫坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,高h =0.8m的絕緣水平桌面上方的區(qū)域Ⅰ中存在勻強電場,場強E的方向與區(qū)域的某一邊界平行,區(qū)域Ⅱ中存在垂直于紙面的勻強磁場B。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01kg,帶電荷量q=+10-5C的小球從A點以v0=4m/s的初速度水平向右運動,勻速通過區(qū)域Ⅱ后落在水平地面上的B點,已知小球與水平桌面間的動摩擦因數(shù),L=1m,h = 0.8m,x =0.8m,取g =10m/s2。試求:

(1)小球在區(qū)域Ⅱ中的速度;
(2)區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強度B的大小及方向;
(3)區(qū)域Ⅰ中電場強度E可能的大小及方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一個質(zhì)量為帶電量為的小球,每次均以初速度水平向右拋出,拋出點距離水平地面的高度為,不計空氣阻力,重力加速度為,求:
(1)若在小球所在空間加一個勻強電場,發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運動,則電場強度的大小和方向?
(2)若在此空間再加一個垂直紙面向外的勻強磁場,發(fā)現(xiàn)小球拋出后最終落地且其運動的水平位移為,求磁感應(yīng)強度的大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:應(yīng)用設(shè)計題

如圖所示,兩條間距l(xiāng)=1 m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面,上端用阻值為R=4 Ω的電阻連接.在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=0.5 T.a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1 kg,電阻均為r=4 Ω的兩根金屬棒,ab置于斜面導(dǎo)軌上,cd置于水平導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知t=0時刻起,cd棒在外力作用下開始水平向右運動(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運動),ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用,處于靜止?fàn)顟B(tài).不計導(dǎo)軌的電阻.

(1)求流過ab棒的電流Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;
(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運動;
(3)t=0時刻起,1 s內(nèi)通過cd棒的電荷量q為多少?
(4)若t=0時刻起,1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16 J,則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示的坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在與x軸成300角斜向下的勻強電場,電場強度E=400N/C;第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場,x軸方向的寬度OA=20cm,軸負方向無限大,磁感應(yīng)強度B=1×10-4T.現(xiàn)有一比荷為=2×1011C/kg的正離子(不計重力),以某一速度v0從O點射入磁場,α=600,離子通過磁場后剛好從A點射出,之后進入電場.

(1)求離子進入磁場B的速度v0的大。
(2)離子進入電場后,經(jīng)多少時間再次到達x軸上;
(3)若離子進入磁場B后,某時刻再加一個同方向的勻強磁場使離子做完整的圓周運動,求所加磁場磁感應(yīng)強度的最小值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示的區(qū)域中,左邊為垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為 B ,右邊是一個電場強度大小未知的勻強電場,其方向平行于OC且垂直于磁場方向.一個質(zhì)量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進人勻強磁場中,初速度方向與邊界線的夾角θ=600,粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場,最后打在Q點且OQ間距是OC間距的2倍,不計粒子的重力,求:

(1)電場強度E的大小
(2)粒子從P運動到Q所用的時間 t
(3)粒子到達Q點時的動能EKQ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)相距L="1.5" m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒和質(zhì)量
為m2="0.27kg" 的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,如圖(a)所示,虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方問豎直向下,兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,兩棒總電阻為1.8Ω,導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上,大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下,從靜止開始,沿導(dǎo)軌勻加速運動,同時cd捧也由靜止釋放。(取10m/s2)

(1)求出磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度的大。
(2)已知在2s內(nèi)外力F做功40J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)判斷cd棒將做怎樣的運動,求出cd棒達到最大速度所需的時間,并在圖(c)中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時間變化的圖像。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖甲所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2,一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運動,棒的右側(cè)存在一個垂直紙面向里,大小為B的勻強磁場。棒進入磁場的同時,粒子源P釋放一個初速度為0的帶電粒子,已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板,并從M板上的一個小孔穿出。在板的上方,有一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B,垂直紙面向外的勻強磁場。已知外圓半徑為2d, 里圓半徑為d.兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計)

(1)判斷帶電粒子的正負,并求當(dāng)ab棒的速度為v0時,粒子到達M板的速度v;
(2)若要求粒子不能從外圓邊界飛出,則v0的取值范圍是多少?
(3)若棒ab的速度v0只能是,則為使粒子不從外圓飛出,則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場的寬度S(如圖乙所示),那該磁場寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)

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同步練習(xí)冊答案