精英家教網(wǎng)在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動,磁場方向豎直向下,且范圍足夠大,其俯視圖如圖所示,若小球運(yùn)動到某點(diǎn)時(shí),繩子突然斷開,則關(guān)于繩子斷開后,對小球可能的運(yùn)動情況的判斷正確的是( 。
A、小球做離心運(yùn)動,逐漸遠(yuǎn)離O點(diǎn)B、小球仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動,半徑不變C、小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動,半徑和原來相同D、小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動,半徑比原來小
分析:運(yùn)動的帶點(diǎn)粒子在磁場中受力洛倫茲力的作用,分小球帶正電和負(fù)電兩種情況進(jìn)行討論,用左手定則判斷洛倫茲力的方向,根據(jù)向心力公式分析繩子所受的力,繩子斷開后,繩子的拉力為零,小球僅受洛倫茲力,根據(jù)受力情況判斷小球的運(yùn)動情況即可.
解答:解:A.如果洛倫茲力和拉力共同提供向心力,繩子斷開時(shí),向心力減小,而小球的速率不變,則小球做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動,但半徑增大,不會做離心運(yùn)動,不逐漸遠(yuǎn)離O點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B、如果洛倫茲力單獨(dú)提供向心力,繩子斷開時(shí),向心力不變,而小球的速率不變,則小球做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動,但半徑一定不變,故B正確;
C、如果小球帶負(fù)電,則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心,當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時(shí),繩子斷后,小球做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動,半徑不變,C正確;
D、如果小球帶負(fù)電,則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心,當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球原來所受合力大小時(shí),繩子斷后,小球做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動,半徑減小,故D正確.
故選:BCD
點(diǎn)評:解題的關(guān)鍵是能正確分析向心力的來源,知道如何判斷洛倫茲力的方向,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一正方形線框abcd,線框由均勻電阻絲制成,邊長為L,總電阻值為R.兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向豎直向上.線框在水平拉力F的作用下,沿水平面以速度v0勻速進(jìn)入磁場區(qū)域,在運(yùn)動過程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.
求:(1)拉力F的大;
(2)在線框進(jìn)入磁場的過程中a、b兩點(diǎn)間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有兩個(gè)大小相同、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球沿同一直線相向運(yùn)動,A球帶電荷量+2Q、質(zhì)量為m,B球帶電荷量+Q、質(zhì)量為2m.當(dāng)它們相距L時(shí),它們的速度大小恰好相等,此時(shí)A的加速度為a;當(dāng)B的加速度也為a時(shí),某一球的速度為零,最終兩球沒有相碰.則以下判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N,分別固定在A、B兩點(diǎn),O為AB連線的中點(diǎn),CD為AB的垂直平分線.在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(設(shè)不改變原來的電場分布),在以后的一段時(shí)間內(nèi),P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動.若( 。
A、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動過程中振幅不斷減小B、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動過程中每次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小C、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動過程中周期不斷減小D、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動過程中振幅不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上固定著-根光滑絕緣的圓形水平渭槽,其圓心在O點(diǎn).過O點(diǎn)的-條直徑上的A、B兩點(diǎn)固定著兩個(gè)點(diǎn)電荷.其中固定于A點(diǎn)的為正電荷,電荷量大小為Q;固定于B點(diǎn)的是未知電荷.在它們形成的電場中,有-個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電小球正在滑槽中運(yùn)動,小球的速度方向平行于水平面,若已知小球在C點(diǎn)處恰好與滑槽內(nèi)、外壁均無擠壓且無沿切線方向的加速度,AB間的距離為L,∠ABC=∠ACB=30°,CO⊥OB,靜電力常量為k,
(1)作出小球在水平面上受力,并確定固定在B點(diǎn)的電荷及小球的帶電性質(zhì):
(2)求B點(diǎn)電荷的電荷量大。
(3)已知點(diǎn)電荷的電勢計(jì)算式為:φ=kQ/r,式中Q為場源電荷的電荷量,r為該點(diǎn)到場源電荷的距離.試?yán)么耸阶C明小球在滑槽內(nèi)做的是勻速圓周運(yùn)動.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+Q 的帶電體,其右側(cè)一段距離處有一根輕質(zhì)絕緣的彈簧,彈簧右端固定,左端O自由.現(xiàn)在水平面上方加一水平向右的勻強(qiáng)電場E,使帶電體在電場力作用下向右運(yùn)動,已知彈簧的最大壓縮量為X0,則關(guān)于帶電體的加速度a 的大小與彈簧的壓縮量X 的關(guān)系,下列圖象正確的是(  )
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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