9．如圖所示，有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向，下列描述該過程中圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t、摩擦力f隨時(shí)間t、動(dòng)能Et隨位移x、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 小球受重力、洛倫茲力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式，推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系式，由此進(jìn)行解答．

解答 解：小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向下的滑動(dòng)摩擦力，向上運(yùn)動(dòng)，重力和摩擦力做負(fù)功，速度不斷減小，洛倫茲力不斷減小，支持力減小，故滑動(dòng)摩擦力減小，合力減小，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，向上的位移最大，摩擦力等于0，而加速度等于重力加速度；
小球達(dá)到最高點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向上的滑動(dòng)摩擦力，由于速度不斷變大，洛倫茲力不斷變大，支持力變大，故滑動(dòng)摩擦力變大，合力減小，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大；
A、由以上的分析可知，小球先向上運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減��；后小球向下運(yùn)動(dòng)，加速度仍然繼續(xù)減小．負(fù)號(hào)表示速度的方向前后相反．故A正確；
B、由以上的分析可知，小球先向上運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向向下，逐漸減�。缓笮∏蛳蛳逻\(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向向上，逐漸增大．故B正確；
C、小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中：Ek=Ek0-WG-Wf=Ek0-mgx-fx，由于f逐漸減小，所以動(dòng)能的變化率逐漸減小．故C錯(cuò)誤；
D、小球運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力做功使小球的機(jī)械能減小，向上運(yùn)動(dòng)的過程中：△E=-f△x，由于向上運(yùn)動(dòng)的過程中f逐漸減小，所以機(jī)械能的變化率逐漸減�。欢蛳逻\(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力之間增大，所以機(jī)械能的變化率逐漸增大．故D正確．
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵分析清楚帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，明確：向上運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力逐漸減小，向下運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力逐漸增大，加速度、速度和動(dòng)能、機(jī)械能都隨之發(fā)生 變化．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年湖北省高二上期中考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，方向與磁場(chǎng)邊界成450。若線框的總電阻為R，則：（ ）

A．線框穿進(jìn)磁場(chǎng)過程中，框中電流的方向?yàn)镈CBA

B．AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中感應(yīng)電流為

C．AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框所受安培力為

D．在以后穿過的過程中線框的速度不可能減小到零．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，將單匝正方形線圈ABCD的一半放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，讓它以邊界OO′為軸，以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在AB、CD中點(diǎn)用電樞P、Q將電流送給小燈泡，線圈邊長(zhǎng)L=0.2m，總電阻r=4Ω，燈泡電阻為R=2Ω，不計(jì)PQ間接觸電阻及導(dǎo)線電阻，求：
（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）小燈兩端的最大電壓；
（3）由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，ad邊受到到的安培力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．如圖所示，重為2.5N的燈泡，懸掛在墻角，細(xì)線OB水平方向，細(xì)線OA與豎直方向所成角度θ=30°，細(xì)線OA對(duì)燈的拉力大小為FA，細(xì)線OB對(duì)燈的拉力大小為FB，那么下列判斷正確的是（　�。�
A．FA+FB=2.5NB．FA+FB＞2.5NC．FA＜2.5ND．FB＞FA

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖甲所示，水平足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，與水平面夾角為37°，其間連接有阻值R=0.8Ω的固定電阻，開始時(shí)，導(dǎo)軌上固定著一質(zhì)量為m=0.01kg，電阻r=0.4Ω的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于斜面磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面向上，現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌面的外力F向上拉金屬桿ab，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，把通過電壓表采集器的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系，如圖乙所示，求：
（1）金屬桿0.8s內(nèi)通過的位移；
（2）0.8s末拉力F的瞬時(shí)功率；
（3）0.8s捏R上產(chǎn)生的熱量是0.006J，則外力F做的功是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．如圖甲所示，左側(cè)接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，導(dǎo)軌間距L=1m．一質(zhì)量m=2kg，阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng)，金屬棒的v-x圖象如圖乙所示，若金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，則從起點(diǎn)發(fā)生x=1m位移的過程中（g）（　�。�
A．金屬棒克服安培力做的功W1=0.25JB．金屬棒克服摩擦力做的功W2=4J
C．整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=4.25JD．拉力做的功W=9.25J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

1．如圖所示，正方形閉合導(dǎo)線框從距磁場(chǎng)區(qū)域邊界高度為h處自由下落，恰可勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)．若導(dǎo)線框的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)的過程中，線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直．則高度h為$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$．則該導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中流過導(dǎo)線某一橫截面的電量Q=$\frac{B{L}^{2}}{R}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌的傾角θ=30°，間距L=0.2m，電阻不計(jì)；矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在著方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PM邊的長(zhǎng)度x1=0.7m；將兩根用長(zhǎng)x2=0.2m的絕緣輕桿垂直固定的金屬棒ab、ef放在導(dǎo)軌上，兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻均為R=0.2Ω．棒從MN上方某處由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑，棒ab剛進(jìn)入MN處時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．兩棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，取g=10m/s2．求：
（1）棒ab剛進(jìn)入MN處時(shí)的速度大小υ1；
（2）棒ab在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．某制片組使用熱氣球進(jìn)行拍攝．已知?dú)馇颉⒆摗号撐�、攝影器材及人 員的總質(zhì)量為900kg，在空中停留一段時(shí)間后由于某種故障，氣球受到的空氣浮力減小，減小一定量后恒定．當(dāng)攝影師發(fā)現(xiàn)氣球在豎直下降時(shí)，氣球速度已為 2m/s，此后 4s 時(shí) 間內(nèi)，氣球勻加速下降了16m，此時(shí)攝影師立即拋掉一些壓艙物，使氣球勻減速下降20m，速度減小到 2m/s，不考慮氣球由于運(yùn)動(dòng)而受到的空氣阻力，重力加速度 g 取 10m/s2．求：
（1）氣球勻加速下降階段的加速度大�。�
（2）氣球勻減速下降階段的加速度大��；
（3）拋掉的壓艙物的質(zhì)量．

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