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12.如圖,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直.在電磁場(chǎng)區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),bOd沿水平方向.已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放.下列判斷正確的是( �。�
A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的14時(shí),洛侖茲力最大
B.小球一定又能回到a位置
C.小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大
D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小

分析 電場(chǎng)力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類(lèi)似于新的重力,所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”.關(guān)于圓心對(duì)稱(chēng)的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”,速度最大.再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)解題即可.

解答 解:電場(chǎng)力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類(lèi)似于新的重力,所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”.關(guān)于圓心對(duì)稱(chēng)的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”,速度最大.
A、由于bc弧的中點(diǎn)相當(dāng)于“最低點(diǎn)”,速度最大,當(dāng)然這個(gè)位置洛倫茲力最大;故A錯(cuò)誤;
B、由于只有電場(chǎng)力和重力做功,故電荷在a點(diǎn)與d點(diǎn)間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、從a到b,重力和電場(chǎng)力都做正功,重力勢(shì)能和電勢(shì)能都減少.故C錯(cuò)誤;
D、小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,但由于bc弧的中點(diǎn)速度最大,所以動(dòng)能先增后減.D正確;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 該題要求同學(xué)們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運(yùn)動(dòng)新的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解題,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.圖示是某同學(xué)“探究小車(chē)加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,他將光電門(mén)固定在氣墊導(dǎo)軌上的B點(diǎn),用沙桶(含沙)通過(guò)西線拉一小車(chē)(含寬度為d的遮光條),每次小車(chē)都從同一位置A(A,B兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng))由靜止釋放.
(1)若測(cè)出遮光條的寬度d=0.20cm,實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器算出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t=2.0×10-2s,則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為V=0.1m/s;
(2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力與沙桶(含沙)大小相等,則沙桶(含沙)的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為m遠(yuǎn)小于M;(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示是做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩位物體相對(duì)于同一參數(shù)系的位移-時(shí)間(x-t)圖象,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.甲開(kāi)始啟動(dòng)的時(shí)刻比乙早t1B.當(dāng)t=t2時(shí),兩物體相遇
C.當(dāng)t=t2時(shí),兩物體相距最遠(yuǎn)D.當(dāng)t=t3時(shí),兩物體相距x1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.關(guān)于近代物理,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.β衰變時(shí)β射線是原子內(nèi)部核外電子釋放出來(lái)的
B.組成原子核的核子質(zhì)量之和大于原子核的質(zhì)量
C.一重原子核進(jìn)行α衰變后,其衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能
D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明核外電子軌道是量子化的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.兩平行金屬板水平放置,兩板間電壓隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示,開(kāi)始上板帶正電,若在0~0.1s時(shí)間內(nèi),質(zhì)量為m,帶負(fù)電量為q的粒子在電場(chǎng)中央靜止,兩板間距離足夠大,0.1s時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(不計(jì)粒子重力).則以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.粒子先向上運(yùn)動(dòng),后向下運(yùn)動(dòng),t=0.4s時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)上方
B.粒子先向上運(yùn)動(dòng),后向下運(yùn)動(dòng),t=0.4s時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)下方
C.粒子在t=0.2s時(shí)刻和t=0.3s時(shí)刻在同一位置
D.粒子在t=0.3s時(shí)刻和t=0.4s時(shí)刻速度大小相等,方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,OO′右側(cè)是絕緣的水平面,左側(cè)是一水平足夠長(zhǎng)的傳送帶,正以速度v0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),絕緣平面與傳送帶銜接處良好.今在距離OO'為x0處放一靜止的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量為m,所帶電荷量不變(電荷量q未知).物塊在電場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng),并沖上傳送帶.已知:物塊受的電場(chǎng)力Eq=mg,傳送帶的恒定速度為v0=12gx0;水平面和傳送帶與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.求:
(1)物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)時(shí),距OO′的最大水平距離s;
(2)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)為了維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)傳送帶多提供的能量是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40cm.電源電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R=15Ω.閉合開(kāi)關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力.
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω時(shí),兩平行金屬板A、B間的電壓是多少?
(2)若小球恰能到達(dá)A板,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為多大?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒以水平速度v0拋出,設(shè)整個(gè)過(guò)程中,棒的取向不變,不計(jì)空氣阻力,則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小變化情況應(yīng)是(  )
A.越來(lái)越大B.越來(lái)越小C.保持不變D.無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.假設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,飛船在距地面高度為3R的圓軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道上A點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,到達(dá)軌道的近地點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近地軌道Ⅲ繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),不考慮飛船質(zhì)量的變化,下列分析正確的是( �。�
A.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)行速率可能超過(guò)7.9km/s
B.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)行速率為gR3
C.飛船從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ機(jī)械能增加
D.飛船在軌道Ⅲ繞地球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為2πRg

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同步練習(xí)冊(cè)答案