如圖所示,在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m,電量為+q,電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.小球由靜止開(kāi)始下滑直到穩(wěn)定的過(guò)程中( 。
A.小球的加速度一直減小
B.小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變
C.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
2μqE-mg
2μqB
D.下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v=
2μqE+mg
2μqB

小球靜止時(shí)只受電場(chǎng)力、重力、支持力及摩擦力,電場(chǎng)力水平向左,摩擦力豎直向上;開(kāi)始時(shí),小球的加速度應(yīng)為a=
mg-μEq
m
; 小球速度將增大,產(chǎn)生洛侖茲力,由左手定則可知,洛侖茲力向右,故水平方向合力將減小,摩擦力減小,故加速度增大;故A錯(cuò)誤;
當(dāng)洛侖茲力等于電場(chǎng)力時(shí),摩擦力為零,此時(shí)加速度為g,達(dá)最大;此后速度繼續(xù)增大,則洛侖茲力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力將增大;加速度將減小,故最大加速度的一半會(huì)有兩種情況,一是在洛侖茲力小于電場(chǎng)力的時(shí)間內(nèi),另一種是在洛侖茲力大于電場(chǎng)力的情況下,則:
g
2
=
mg-μ(Eq-BqV1)
m
,解得,V1=
2μqE-mg
2μqB
,故C正確;
同理有:
g
2
=
mg-μ(BqV2-Eq)
m
,解得V2=
2μqE+mg
2μqB
,故D正確;
而在下降過(guò)程中有摩擦力做功,故有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故機(jī)械能和電勢(shì)能的總和將減;
故B錯(cuò)誤;
故選CD.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的木塊1和2,中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái),木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用一水平拉力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),求:
(1)兩木塊之間的距離;
(2)撤去水平拉力瞬間,木塊1和2的加速度的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,某一小車(chē)中有一傾角為30°的斜面,當(dāng)小車(chē)沿水平方向向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面上的物體m與小車(chē)始終保持相對(duì)靜止,求:
(1)若物體m所受的摩擦力為零,則小車(chē)的加速度為多大?
(2)若小車(chē)的加速度大小等于重力加速度g,求斜面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

民用航空客機(jī)的機(jī)艙,一般都設(shè)有緊急出口.發(fā)生意外情況的飛機(jī)著陸后,打開(kāi)緊急出口的艙門(mén),會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面,機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面.若機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度h=3.2m,氣囊所構(gòu)成的斜面長(zhǎng)度l=4m.一個(gè)質(zhì)量m=60kg的人在氣囊上滑下時(shí)所受的阻力f=240N,取g=10m/s2.求:
(1)他滑行的加速度大。
(2)他滑至底端的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計(jì).今對(duì)木板突然施加一個(gè)水平向右的拉力.
(1)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開(kāi)木板?
(2)若鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)且對(duì)地面的總位移不超過(guò)1.5m,則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量相等的物體a和b,置于水平地面上,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,a、b間接觸面光滑,在水平力F作用下,一起沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),a、b間的作用力
FN
=______,如果地面的動(dòng)摩擦因數(shù)變小,兩者一起沿水平地面做勻加速運(yùn)動(dòng),則
FN
______(填“變大”或“變小”或“不變”).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

據(jù)報(bào)道:我國(guó)航天員在俄國(guó)訓(xùn)練時(shí)曾經(jīng)“在1.5萬(wàn)米高空,連續(xù)飛了10個(gè)拋物線.俄方的一個(gè)助理教練半途就吐得一塌糊涂,我們的小伙子是第一次做這種實(shí)際飛行實(shí)驗(yàn),但一路卻神情自若,失重時(shí)都紛紛飄起來(lái),還不斷做著穿、脫宇航服等操作.”設(shè)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡是如圖所示的一個(gè)拋物線接著一段120度的圓弧再接著一個(gè)拋物線;飛機(jī)的最大速度是900km/h,在圓弧段飛機(jī)速率保持不變;被訓(xùn)航天員所能承受的最大示重是8mg.求:
(1)在這十個(gè)連續(xù)的動(dòng)作中被訓(xùn)航天員處于完全失重狀態(tài)的時(shí)間是多少?
(2)圓弧的最小半徑是多少?(實(shí)際上由于飛機(jī)在這期間有所調(diào)整和休息,所花總時(shí)間遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,約是一小時(shí))
(3)完成這些動(dòng)作的總時(shí)間至少是多少?
(4)期間飛機(jī)的水平位移是多少?(提示:拋物線部分左右對(duì)稱(chēng),上升階段和下降階段時(shí)間相等,水平位移相等,加速度相同,飛機(jī)在拋物線的頂端時(shí)速度在水平方向)(取g=9.75m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,平板A長(zhǎng)l=10m,質(zhì)量M=4kg,放在光滑的水平面上.在A上最右端放一物塊B(大小可忽略),其質(zhì)量m=2kg.已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,開(kāi)始時(shí)A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)(取g=10m/s2).則
(1)若加在平板A上的水平恒力F=6N時(shí),平板A與物塊B的加速度大小各為多少?
(2)要將A從物塊B下抽出來(lái),則加在平板A上的水平恒力F至少為多大?
(3)若加在平板A上的水平恒力F=40N時(shí),要使物塊B從平板A上掉下來(lái)F至少作用多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,光滑斜面CA、DA、EA,三個(gè)斜面的傾角分別為60°、45°、30°.物體分別沿三個(gè)斜面由頂端從靜止滑到底端,下面說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體沿DA滑到底端時(shí)具有最大速率
B.物體沿EA滑到底端所需時(shí)間最短
C.物體沿CA下滑,加速度最大
D.物體沿DA滑到底端所需時(shí)間最短

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