4.如圖所示,界面PQ與水平地面之間有一個正交的勻強磁場B和勻強電場E,在PQ上方有一個帶正電的小球A自O靜止開始下落,穿過電場和磁場到達地面.設空氣阻力不計,下列說法中正確的是( 。
A.在復合場中,小球做勻變速曲線運動
B.在復合場中,小球下落過程中的電勢能增加
C.小球從靜止開始下落到水平地面時的動能等于其電勢能和重力勢能的減少量總和
D.若其他條件不變,僅增大磁感應強度,小球從原來位置下落到水平地面時的動能不變

分析 小球重力不可忽略,進入混合場后,受重力、電場力、洛倫茲力共同作用,重力與電場力恒定,但洛倫茲力時刻變化,運動過程前兩力做功而洛倫茲力不做功.

解答 解:A、小球進入混合場后,受重力、電場力、洛倫茲力共同作用,初速度豎直向下,電場力水平向右,洛倫茲力水平向右,因此,合力必不沿豎直方向,故粒子做曲線運動,運動過程中洛倫茲力時刻變化,故合力將會改變,小球做變加速曲線運動,故A錯誤;
B、下落過程中,電場力將做正功,由功能關系得,電勢能減小,故B錯誤;
C、小球從靜止開始下落到水平地面過程中,洛倫茲力不做功,由動能定理得,小球落到水平地面時的動能等于其電勢能和重力勢能的減少量總和,故C正確;
D、增大磁感應強度后,將改變洛倫茲力的大小,進而影響粒子的落點發(fā)生變化,電場力做功將會改變,落地時動能將會不同,故D錯誤;
故選:C.

點評 全面分析粒子的受力,明確各力的做功特點,依據(jù)功能關系、動能定理及曲線運動條件和牛頓運動定律認真分析.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,水平地面上方矩形虛線區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場,兩個閉合線圈Ⅰ和Ⅱ分別用同樣的導線繞制而成,其中I是邊長為L的正方形,Ⅱ是邊長為2L的正方形.將兩線圈從同一高度同時由靜止釋放.線圈下邊進入磁場時,I立即做一段時間的勻速運動.已知兩線圈在整個運動過程中,下邊始終平行于磁場上邊界,不計空氣阻力.則(  )
A.下邊進入磁場時,線圈Ⅱ也立即做一段時間的勻速運動
B.從下邊進入磁場開始的一段時間內,線圈Ⅱ做加速度不斷減小的減速運動
C.兩線圈產(chǎn)生的焦耳熱相等
D.線圈Ⅰ先到達地面

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.某個自由下落的物體,可忽略空氣阻力對其影響,到達地面時的速度為40m/s,由此可知,該物體是從80m高的地方下落的,落到地面用了4s的時間,在最后1s內通過的高度是35m.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內充滿垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.在ad邊中點O的粒子源,在t=0時刻垂直于磁場發(fā)射出大量的同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與Od的夾角分布在0~180°范圍內.已知沿Od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場,ab=1.5L,bc=$\sqrt{3}$L,粒子在磁場中做圓周運動的半徑R=L,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,求:
(1)粒子在磁場中的運動周期T;
(2)粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(3)粒子在磁場中運動的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強電場,在電場中,一個質量為m、帶電量為q的粒子從O點出發(fā),初速度的大小為v0,在重力和電場力的共同作用下恰能沿與場強的反方向成θ角做勻減速直線運動,求:
(1)勻強電場的場強的大。
(2)粒子從O點運動到最高點發(fā)生的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.小謝所在的實驗小組測量小車從斜面上下滑所受到的阻力大小,他利用一打點計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下,如圖甲所示.圖乙是打出的紙帶的一段,已量出各相鄰計數(shù)點的長度分別為:S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8

①已知打點計時器使用的交流電頻率為f,則打下B點時小車的速度VB=$(\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{4})f$,小車下滑的加速度算式為a=$\frac{{f}^{2}[({s}_{5}+{s}_{6}+{s}_{7}+{s}_{8})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}+{s}_{4})]}{16}$(用題中所給的符號表示).
②已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間,本實驗中只有毫米刻度尺,沒有量角器,為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,還需測量的物理量有小車質量m、斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h  (要用文字及符號表示).
③用加速度a及其他需要測得的量表示阻力的計算式為F=$mg\frac{h}{l}-ma$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,得到如圖所示的一條紙帶.
(1)關于打點計時器的使用,說法中正確的是CD
A.電磁打點計時器使用的是低壓直流電源
B.電火花計時器使用的是低壓交流電源
C.使用打點計時器時應先接通電源,再拉動紙帶
D.無論使用電磁打點計時器還是電火花計時器,都應該把紙帶穿過限位孔,再把套在軸上的復寫紙片(或墨粉紙盤)壓在紙帶的上面
(2)若已知打點計時器的電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02s.
(3)紙帶中0、1、2、3、4是連續(xù)四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間有四個計時點沒有畫出.若認為某段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的速度,則打計數(shù)點1時小車對應的速度分別為:v1=0.358m/s,并據(jù)此可求出小車運動的加速度大小為a=0.38m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學測定一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r,實物圖連線如圖甲所示.

(1)電鍵閉合前滑動變阻器滑片應處于B端(選填“A”或“B”);
(2)根據(jù)實物圖在虛線框中畫出實驗的電路圖;
(3)圖丙中的6個點表示實驗測得的6組電流I、電壓U的數(shù)據(jù)值,按照這些實驗值作出U-I圖線,并由此圖線求出該電池電動勢測量值E=1.50V,內阻測量值r=0.50Ω.(均保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,板間距離為d、板長為4d的水平金屬板A和B上下正對放置,并接在電源上.現(xiàn)有一帶正電的質點沿兩板中心線以某一速度水平射入.若兩板間電壓為U0,A接負時,該質點沿兩板中心線射出;A接正時,該質點射到B板距左端為d的C處.重力加速度為g,不計空氣阻力.
(1)求質點射入兩板時的速度大;
(2)若該質點射入速度與(1)中速度相同,當A接負時,兩板間電壓調為多大時可使帶電質點恰從上板右端邊緣射出?

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