(2010?鎮(zhèn)江一模)如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌的一端接有電阻和開關(guān),導(dǎo)軌光滑且電阻不計,勻強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌平面垂直,金屬桿ab置于導(dǎo)軌上.當(dāng)開關(guān)S斷開時,在桿ab上作用一水平向右的恒力F,使桿ab向右運(yùn)動進(jìn)入磁場.一段時間后閉合開關(guān)并開始計時,金屬桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.下列關(guān)于金屬桿ab的v-t圖象不可能的是 (  )
分析:金屬桿在下滑過程中,受到重力和安培力作用,分析安培力與重力大小關(guān)系,根據(jù)安培力大小與速度大小成正比,分析金屬桿的加速度變化,確定金屬桿的運(yùn)動情況.
解答:解:A、從S閉合開始計時,金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用,若安培力與F大小相等,則金屬桿將做勻速直線運(yùn)動,速度保持不變.故A正確.
B、D從S閉合開始計時,金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用,若安培力小于F,則金屬桿將做加速直線運(yùn)動,隨著速度的增大,安培力也增大,則金屬桿的加速度減小,v-t圖象的斜率將減小,當(dāng)安培力與F大小相等時,則金屬桿將做勻速直線運(yùn)動,速度保持不變.故D錯誤,B正確.
C、從S閉合開始計時,金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用,若安培力大于F,則金屬桿將做減速直線運(yùn)動,隨著速度的減小,安培力也減小,則金屬桿的加速度減小,v-t圖象的斜率將減小,當(dāng)安培力與F大小相等時,則金屬桿將做勻速直線運(yùn)動,速度保持不變.故C正確.
本題選擇不可能的選項(xiàng),故選:D
點(diǎn)評:本題的分析方法可以和機(jī)車啟動方式進(jìn)行類比解答,只不過機(jī)車啟動時阻力不變,而該題中阻力為安培力,是不斷變化的.
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圓形軌道處于豎直平面內(nèi),圓心O點(diǎn)離地高度為H.現(xiàn)調(diào)節(jié)軌道半徑,讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a從與O點(diǎn)等高的軌道最高點(diǎn)由靜止沿軌道下落,使小球離開軌道后運(yùn)動的水平位移S最大,則小球脫離軌道最低點(diǎn)時的速度大小應(yīng)為(  )

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(2010?鎮(zhèn)江一模)在光滑絕緣的水平面(紙面)上建有如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,在此水平面上可視為質(zhì)點(diǎn)的不帶電小球a靜止于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球b靜止在坐標(biāo)為(0,-h)的位置上.現(xiàn)加一方向沿y軸正方向、電場強(qiáng)度大小為E、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,同時給a球以某一速度使其沿x軸正方向運(yùn)動.當(dāng)b球到達(dá)坐標(biāo)系原點(diǎn)O時速度為v0,此時立即撤去電場而改加一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,最終b球能與a球相遇.求:
(1)b球的比荷
qm
;
(2)從b球到達(dá)原點(diǎn)O開始至b球與a球相遇所需的時間;
(3)撤去電場時,a球的位置坐標(biāo).

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