7.如圖所示,豎直平面內(nèi)xOy坐標系中,有垂直于紙面向里的勻強磁場,y軸上固定一根粗糙絕緣細桿(細桿的下端剛好在坐標原點O處),將一個不計重力的帶電圓環(huán)(可視為質(zhì)點)套在細桿上,圓環(huán)在豎直向下的恒力F作用下,從P處由靜止開始運動,從O處離開細桿,已知圓環(huán)離開細桿前已經(jīng)勻速運動,離開細桿時撤去拉力F,圓環(huán)恰好在磁場中繞x軸上的O′點做勻速圓周運動,則下列說法中正確的是( 。
A.圓環(huán)沿細桿從P運動到O的過程中,加速度先增大后不變
B.圓環(huán)沿細桿從P運動到O的過程中,速度先減小后不變
C.圓環(huán)沿細桿從P運動到O的過程中,摩擦力先增大后不變
D.若圓環(huán)從桿上P′點由靜止開始運動,其他條件不變,圓環(huán)離開細桿后仍能繞O′點做勻速圓周運動

分析 根據(jù)牛頓第二定律分析加速度變化;根據(jù)加速度答變化情況分析速度變化情況;根據(jù)摩擦力的計算公式方向摩擦力的變化情況;根據(jù)圓環(huán)離開細桿的速度大小確定運動半徑.

解答 解:A、圓環(huán)從P運動到O的過程中,根據(jù)牛頓第二定律可得F-μFN=ma,其中FN=qvB,隨著速度增大,洛倫茲力增大,合外力減小,加速度減小,當勻速運動時加速度為零,所以加速度先減小后不變.故A錯誤
B、由于圓環(huán)離開細桿前已經(jīng)勻速運動,所以圓環(huán)從P運動到O的過程中,速度先增大后不變.故B錯誤.
C、根據(jù)摩擦力的計算公式f=μFN=μqvB,速度先增大后不變,所以摩擦力先增大后不變,故C正確.
D、若圓環(huán)從桿上P′點由靜止開始運動,離開細桿前已經(jīng)勻速運動,且速度仍等于P運動到O的過程中答末速度,所以圓環(huán)離開細桿后仍能繞O′點做勻速圓周運動,故D正確.
故選:CD.

點評 本題考查了牛頓第二定律,帶電粒子在磁場中運動等,綜合性較強,對學(xué)生的能力要求較高,關(guān)鍵需理清圓環(huán)的運動情況,知道圓環(huán)的合力變化.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.河寬d=60m,水流速度v1=3m/s,小船在靜水中的速度v2=6m/s,問:
(1)要使它渡河的時間最短,則小船應(yīng)如何渡河?最短時間是多少?實際位移多大?
(2)要使它渡河的航程最短,則小船應(yīng)如何渡河?最短的航程是多少?此時渡河時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點恰好處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離,則(  )
A.P點的電勢將降低B.電容器極板所帶電荷量減小
C.帶電油滴的電勢能將減小D.帶電油滴仍處于靜止狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,在勻強磁場中有一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,與水平面間的夾角θ=30°,間距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的電阻,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B=0.4T,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上.一質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒MN在平行于導(dǎo)軌的外力F作用下,由靜止開始向上做勻加速運動,運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,當棒的位移d=9m時電阻R上消耗的功率為P=2.7W.其他電阻不計,g取10m/s2.求:
(1)此時通過電阻R上的電流;
(2)這一過程通過電阻R上電荷量q;
(3)此時作用于導(dǎo)體棒上的外力F的大。
(4)此時撤去F,棒能上升的最大距離為s=2m,則撤去F后電阻R上產(chǎn)生的熱量多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距L=1 m,一理想電流表和一電阻R=10Ω的電阻通過導(dǎo)線與兩導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌之間存在著方向相同、高度均為h的勻強磁場Ⅰ、Ⅱ,勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m=1 kg、有效電阻也為R=10Ω的導(dǎo)體棒,從距磁場Ⅰ下方邊界一定距離處,在F=20 N的恒定外力作用下從靜止開始豎直向上運動,導(dǎo)體棒在Ⅰ磁場中運動的過程中電流表的示數(shù)恒為1 A,導(dǎo)體棒離開磁場Ⅱ前的一段時間內(nèi)電流表的示數(shù)恒為2 A,導(dǎo)體棒始終保持水平,不計導(dǎo)軌的電阻.(g=10 m/s2).求:
(1)Ⅰ、Ⅱ兩磁場的磁感應(yīng)強度分別為多大?
(2)導(dǎo)體棒開始運動的位置到磁場Ⅰ下端的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.2016年10月19日,“ExoMars2016”火星探測著陸器“Schiaparelli”在火星表面實現(xiàn)軟著陸.當著陸器的速度為470m/s時,打開降落傘,經(jīng)過40s減速至70m/s;在大約離地2m的高度,速度降至1m/s.此時啟動緩沖推進器,使其在2m的高度短暫懸停后關(guān)閉推進器,著陸器自由下落至完全觸地,設(shè)著陸器在豎直方向運動,從打開降落傘到啟動推進器間可視為勻變速運動,關(guān)閉推進器后的自由下落中,不考慮大氣阻力,已知火星表面的重力加速度為4m/s2,且不考慮其隨高度的變化.
(1)估算打開降落傘時著陸器離火星表面的高度.
(2)若著陸器觸地時不反彈,經(jīng)0.1s靜止,此過程中地面對著陸器的平均作用力是其重力的多少倍?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.一輛客車正在以v1=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機看見正前方x=65m(距車隊隊尾)處有一列汽車車隊以8m/s的速度正在勻速行駛,相鄰汽車間距為20m,客車司機立即采取制動措施.若從司機看見車隊開始計時(t=0),客車的速度-時間圖象如圖所示(汽車和客車大小不計).
(1)求客車制動時的加速度大小.
(2)客車最多能追上幾輛汽車?
(3)客車從趕上車隊到離開車隊,共經(jīng)歷多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞,某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球(如圖1),按下述步驟做了如下實驗:

①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2
②先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置.
③將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置.
④用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖1中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF
根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:
(1)某同學(xué)用一把螺旋測微器測量小球的直徑,如圖2所示,小球的直徑D=6.125mm.
(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖1中的D  點,m2的落點是圖1中的F點.
(3)若碰撞過程中,不計空氣阻力,則我們需要驗證表達式AC成立,則動量和機械能均守恒.
A.m1$\sqrt{{L}_{E}}$=m1$\sqrt{{L}_{D}}$+m2$\sqrt{{L}_{F}}$                   B.m 1 L=m 1 L+m 2 L
C.m1LE=m1LD+m2LF                             D.LE=LF-LD

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹.設(shè)水滴為球形,圖中的圓代表水滴過球心的截面,a、b代表兩條不同顏色的出射光線.以下說法正確的是( 。
A.在水滴中,a光的傳播速度比b光大
B.發(fā)生全反射時,a光的臨界角比b光小
C.a光在P處一定發(fā)生了全反射
D.射出水滴的光線一定與入射光線平行

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