3.一帶正電荷的小球沿光滑、水平、絕緣的桌面向右運(yùn)動(dòng),如圖所示,速度方向垂直于一勻強(qiáng)磁場(chǎng),飛離桌面后,最終落在地面上.設(shè)飛行時(shí)間為t1、水平射程為s1、著地速率為v1;現(xiàn)撤去磁場(chǎng)其它條件不變,小球飛行時(shí)間為t2、水平射程為s2、著地速率為v2.則有( 。
A.v1=v2B.v1>v2C.s1=s2D.t1<t2

分析 小球在有磁場(chǎng)時(shí)做一般曲線運(yùn)動(dòng),無磁場(chǎng)時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)用分解的思想,兩種情況下,把小球的運(yùn)動(dòng)速度和受力向水平方向與豎直方向分解,然后利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來分析判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間和水平射程;最后利用洛倫茲力不做功判斷落地的速率.

解答 解:A、在有磁場(chǎng),重力和洛侖茲力共同作用時(shí),其洛侖茲力的方向每時(shí)每刻都跟速度方向垂直,不對(duì)粒子做功,不改變粒子的動(dòng)能,有磁場(chǎng)和無磁場(chǎng)都只有重力作功,動(dòng)能的增加是相同的.有磁場(chǎng)和無磁場(chǎng),小球落地時(shí)速度方向并不相同,但速度的大小是相等的,即v1=v2,故A正確,B錯(cuò)誤;
C、有磁場(chǎng)時(shí),小球下落過程中要受重力和洛侖茲力共同作用,重力方向豎直向下,大小方向都不變;洛侖茲力的大小和方向都隨速度的變化而變化,但在能落到地面的前提下洛侖茲力的方向跟速度方向垂直,總是指向右上方某個(gè)方向,其水平分力fx水平向右,豎直分力fy豎直向上.

如圖所示,豎直方向的加速度仍向下,但小于重力加速度g,從而使運(yùn)動(dòng)時(shí)間比撤去磁場(chǎng)后要長(zhǎng),即t1>t2,小球水平方向也將加速運(yùn)動(dòng),從而使水平距離比撤去磁場(chǎng)后要大,即s1>s2,故CD錯(cuò)誤;
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵運(yùn)用分解的思想,把小球的運(yùn)動(dòng)和受力分別向水平和豎直分解,然后根據(jù)選項(xiàng)分別選擇規(guī)律分析討論.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學(xué)利用如圖1所示電路來測(cè)量電阻Rx的阻值.將電阻箱接入a、b之間,閉合開關(guān).適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′后保持其阻值不變.依次改變電阻箱的阻值R,讀出相應(yīng)電壓表的示數(shù)U,得到如圖2所示的U-R圖象.
(1)用待測(cè)電阻RX替換電阻箱,讀得電壓表示數(shù)為2.00V.利用U-R圖象可得RX=20Ω.
(2)電池使用較長(zhǎng)時(shí)間后,電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變,但內(nèi)阻增大.若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和U-R圖象測(cè)定某一電阻,則測(cè)定結(jié)果將偏。ㄟx填“偏大”或“偏小”).現(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻替換電阻箱接在a、b之間,為了仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和U-R圖象實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)定,則應(yīng)使滑動(dòng)變阻器R′的阻值減小(選填“增大”或“減小”),并使電壓表的示數(shù)為1.5V.

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14.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)圖中紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量.即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是C,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是B.
②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度.如下圖是打出的一條紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖2所示.使用電流的頻率為f,則

計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=$\frac{({x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}){f}^{2}}{4}$.(用x1、x2、x3、x4及f表示)
③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小,若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測(cè)量的物理量是重錘的質(zhì)量m.

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11.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述中正確的是(  )
A.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化
B.熱量會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
C.第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,因?yàn)樗`法了能量守恒定律
D.第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,因?yàn)樗`法了能量守恒定律

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18.一圓柱形磁鐵豎直放置,如圖所示,在它的右側(cè)上方有一帶電小球,現(xiàn)使小球獲得一水平速度,小球能在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( 。
A.俯視觀察,小球的運(yùn)動(dòng)方向是順時(shí)針,則小球帶正電
B.俯視觀察,小球的運(yùn)動(dòng)方向是順時(shí)針,則小球帶負(fù)電
C.俯視觀察,小球的運(yùn)動(dòng)方向是逆時(shí)針,則小球帶負(fù)電
D.俯視觀察,小球的運(yùn)動(dòng)方向是逆時(shí)針,則小球帶正電

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8.如圖所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中( 。
A.電源的效率一定減小
B.電源的效率一定增大
C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大

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15.在圖中,甲、乙兩圖分別為測(cè)燈泡電阻R的電路圖,下列說法正確的是( 。
A.甲圖的接法叫電流表內(nèi)接法,乙圖的接法叫電流表外接法
B.甲中R測(cè)<R,乙中R測(cè)>R
C.甲中誤差由電壓表分流引起,為了減小誤差,就使R?RV,故此法測(cè)較小電阻好
D.乙中誤差由電流表分壓引起,為了減小誤差,應(yīng)使R?RA,故此法測(cè)較小電阻好

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12.如圖所示,把一個(gè)木塊A放在足夠長(zhǎng)的木板B上,長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上,在恒力F作用下,穩(wěn)定后長(zhǎng)木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng),水平彈簧秤的示數(shù)為T.下列說法正確的是( 。
A.木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于T
B.木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于F
C.若長(zhǎng)木板B以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊A受到的摩擦力的大小等于2T
D.若長(zhǎng)木板B以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊A受到的摩擦力的大小仍等于T

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13.關(guān)于胡克定律F=kx中的x,下述說法正確的是( 。
A.x是彈簧原來的長(zhǎng)度B.x是彈簧原長(zhǎng)加后來的長(zhǎng)度
C.x是彈簧伸長(zhǎng)后或壓縮后的長(zhǎng)度D.x是彈簧變化(伸長(zhǎng)或壓縮)的長(zhǎng)度

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