在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑。整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直。現(xiàn)給帶電球體一個(gè)水平速度v0,則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功可能為(    )
A.0B.
C.D.
AC

試題分析:帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到重力和洛倫茲力作用,
當(dāng)粒子受到的洛倫茲力等于重力時(shí),即,此時(shí)管道對(duì)球沒有彈力作用,摩擦力為零,A正確,
當(dāng)時(shí),圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)到靜止,只有摩擦力做功.根據(jù)動(dòng)能定理得,即,C正確,
當(dāng)時(shí),圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng),,當(dāng)時(shí),不受摩擦力,做勻速直線運(yùn)動(dòng).
當(dāng)時(shí)得,根據(jù)動(dòng)能定理可得:,解得,BD錯(cuò)誤,
點(diǎn)評(píng):圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)的過程中可能受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力,根據(jù)圓環(huán)初速度的情況,分析洛倫力與重力大小關(guān)系可知:圓環(huán)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),或者減速運(yùn)動(dòng)到靜止,或者先減速后勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理分析圓環(huán)克服摩擦力所做的功.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如右圖所示,在某空間實(shí)驗(yàn)室中,有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域,分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁場區(qū)域半徑,左側(cè)區(qū)圓心為,磁場向里,右側(cè)區(qū)圓心為,磁場向外.兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量.帶電荷量的某種離子,從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度正對(duì)O1的方向垂直磁場射入,它將穿越C點(diǎn)后再從右側(cè)區(qū)穿出.求:

(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時(shí)間.
(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大?(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖(甲)所示,A、B為兩塊距離很近的平行金屬板,板中央有小孔O和O',一束電子以初動(dòng)能E0=120eV,從小孔O不斷地垂直于A板射入A、B之間,在B板右側(cè),平行金屬板M、N關(guān)于OO'連線對(duì)稱放置,在M、N之間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場,金屬板長L=2×10-2m,板間距離d=4×10-3m,偏轉(zhuǎn)電場所加電壓為u2=20V,現(xiàn)在A、B兩板間加一個(gè)如圖(乙)所示的變化電壓u1,在t=0到t=2s的時(shí)間內(nèi),A板電勢低于B板,則在u1隨時(shí)間變化的第一個(gè)周期內(nèi):

(1)在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子可從B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出?
(由于A、B兩板距離很近,可認(rèn)為電子穿過A、B板所用的時(shí)間極短,可不計(jì)。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖水平面的上方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,平面上靜止著質(zhì)量為M的絕緣物塊,一質(zhì)量是m的帶正電彈性小球,以水平速度v與物塊發(fā)生碰撞,并以原速率返回,彈回后僅在電場力和重力的作用下沿著虛線運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是(     )
A.彈回后球的機(jī)械能守恒
B.彈回后軌跡是拋物線
C.彈回后機(jī)械能與電勢能的總和守恒
D.彈回后動(dòng)能增加.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),并處在水平向左的勻強(qiáng)電場E中,小球靜止時(shí)絲線與豎直方向夾角為θ,若剪斷絲線,則小球的加速度大小為       ,方向         

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲所示,豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強(qiáng)度的大小,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向,在時(shí)刻,一質(zhì)量,帶電荷量的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度是擋板MN上一點(diǎn),直線與擋板MN垂直,取。求:

⑴微粒下一次經(jīng)過直線時(shí)到O點(diǎn)的距離。
⑵微粒在運(yùn)動(dòng)過程中離開直線的最大距離。
⑶水平移動(dòng)擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出.經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場,恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大;
(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地面附近空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,已知磁場方向垂直紙面向里,電場方向水平向右,一個(gè)帶電油滴能沿一條與豎直方向成θ的直線MN運(yùn)動(dòng)(MN在豎直平面內(nèi)),如圖所示,則以下判斷正確的是
A.可能是帶正電的油滴,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
B.可能是帶正電的油滴,從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
C.可能是帶負(fù)電的油滴,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
D.可能是帶負(fù)電的油滴,從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?

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