【題目】如圖,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說法正確的是( 。

A.圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)

B.圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功不可能為

【答案】C

【解析】

分情況對(duì)圓環(huán)受力分析,第一種情況

圓環(huán)受到向下的重力,向上的支持力、向上洛倫茲力、水平向左的摩擦力,圓環(huán)受到的洛倫茲力變小,支持力變大,摩擦力增大,圓環(huán)做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),最后速度減為零;

第二種情況

支持力為零,圓環(huán)受到的摩擦力為零,這種情況下圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

第三種情況

隨著速度減小,支持力減小,摩擦力減小,此時(shí)圓環(huán)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)支持力減為零后做勻速運(yùn)動(dòng)。

由以上分析可知圓環(huán)可能做勻速運(yùn)動(dòng)或變減速運(yùn)動(dòng),不可能做勻減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;

B.由受力分析第二種情況可知圓環(huán)可能不受摩擦力作用,合力為零,這種情況下圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;

C.由受力分析第一種情況可知當(dāng)圓環(huán)受到向上的支持力,圓環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),最后速度減為零,由動(dòng)能定理可得圓環(huán)克服摩擦力所做的功為,故C正確。

D.由受力分析第三種情況可知當(dāng)圓環(huán)受到向下的支持力時(shí),圓環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)支持力減為零時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡關(guān)系可得

設(shè)克服摩擦力做功為W,由動(dòng)能定理可得

解得

圓環(huán)克服摩擦力所做的功為,故D錯(cuò)誤。

故選擇C選項(xiàng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為傾角θ=30°的絕緣光滑勻質(zhì)直角斜面體,其直角棱固定在水平地面上的光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,斜面長l=2m。斜面體頂端固定一個(gè)半徑r=m的輕質(zhì)絕緣光滑圓弧軌道,圓弧軌道和斜面體底邊中點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi),斜面體與圓弧軌道平滑連接,圓弧軌道頂端的切線方向恰好豎直。其正視圖如圖乙所示。圓弧軌道所在的空間區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=1.0×103V/m,圓弧軌道上方和下方均無電場。一個(gè)帶電量q=+1.0×103C、質(zhì)量m=0.1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面體底邊中點(diǎn)處以初速度v0=m/s垂直底邊沿斜面向上滑動(dòng),斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2。試求:

1)小滑塊能夠上升到距離地面的最大高度;

2)為使斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),斜面體的質(zhì)量至少是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在足夠大的平行金屬板間的水平勻強(qiáng)電場中,有一長為L的輕質(zhì)絕緣棒OA,一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端A處有一帶負(fù)電、電量為q、質(zhì)量為m的小球,當(dāng)變阻器滑片在P點(diǎn)處時(shí),棒靜止在與豎直方向成30°角的位置,如圖所示。已知此時(shí)BP段的電阻為R,平行金屬板間的水平距離為d。

1)求此時(shí)金屬板間電場的場強(qiáng)大小E1;

2)若金屬板旋轉(zhuǎn)30°(圖中虛線表示),并移動(dòng)滑片P的位置,欲使棒能靜止的位置與豎直方向的夾角不變,BP段的電阻R應(yīng)調(diào)節(jié)為多大?

3)若金屬板不轉(zhuǎn)動(dòng),將BP段的電阻突然調(diào)節(jié)為3R,則棒擺動(dòng)中小球最大動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為m的物塊(可視作質(zhì)點(diǎn))置于粗糙水平面上的M點(diǎn),水平面的右端與固定的斜面平滑連接,物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。開始時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài),物塊與彈簧未連接(彈簧自然伸長時(shí)不到M點(diǎn)),F(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊,物塊運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)恰好靜止。若在物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q,物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E,物塊通過的路程為s。不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失,下列圖象正確的是( 。

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中K、LM為靜電場中的三個(gè)相距很近的等勢面。一帶電粒子射入此靜電場中后,僅受電場力作用,沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是( 。

A.粒子在cd段做加速運(yùn)動(dòng)

B.粒子在c點(diǎn)時(shí)電勢能最大

C.粒子在a點(diǎn)與e點(diǎn)的速率相等

D.KL、M三點(diǎn)的電勢滿足φKφLφM

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩船分別從上游A地和下游B地同時(shí)相向而行,出發(fā)后4小時(shí)在AB中點(diǎn)第一次相遇。甲船到B地、乙船到A地均立即掉頭返回。兩船在距第一次相遇點(diǎn)30km處第二次相遇。可得水速為_____ km/h。令兩船垂直河岸橫渡到正對(duì)岸,_____船的船頭與上游河岸的夾角較大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】【加試題】如圖所示,間距為L、光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì))所在斜面傾角為,兩根同材料、長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒 CD、PQ放在斜面導(dǎo)軌上,已知CD棒的質(zhì)量為、電阻為R,PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,兩根勁度系數(shù)均為、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端,另一端連著金屬棒CD.開始時(shí)金屬棒CD靜止,現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ,使金屬棒PQ由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時(shí),彈簧的形變量與開始時(shí)相同.已知金屬棒PQ開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電荷量為q,此過程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動(dòng),已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式,求此過程中(要求結(jié)果均用來表示):

(1)CD棒移動(dòng)的距離;

(2)PQ棒移動(dòng)的距離;

(3)恒力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某一輸電示意圖,電廠的發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW,輸出電壓U1=500 V,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=1:20,輸電線電阻為40Ω,用戶需要的電壓U4=220 V,變壓器均為理想變壓器。則

A. 輸電線上的輸送電流為250A

B. 輸電線上損失的電壓為280V

C. 輸電線上損失的電功率為4kW

D. 降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n3:n4=48:11

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的長傳送帶傾斜放置,傳動(dòng)方向如圖所示,在頂部靜止放上一物塊,在物塊下滑過程中,規(guī)定沿傳送帶向下為正,下列描述物塊運(yùn)動(dòng)過程中的v-t、a-t圖象,可能正確的是(  )

A. B. C. D.

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