17.如圖,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場.在該區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點,a點為最高點,c點為最低點,b、O、d三點在同一水平線上.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放,下列判斷正確的是( 。
A.小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B.當小球運動到c點時.所受洛倫茲力最大
C.小球從a點運動到b點的過程中,重力勢能減小,電勢能也減小
D.小球從b點運動到c點的過程中,電勢能增大,動能先增大后減小

分析 電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”.關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大.再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的相關(guān)知識解題即可.

解答 解:電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”,bc弧的中點相當于平時豎直平面圓環(huán)的“最低點”.關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大.
A.由于a、d兩點關(guān)于新的最高點對稱,若從a點靜止釋放,最高運動到d點,故A錯誤;
B.由于bc弧的中點相當于“最低點”,速度最大,當然這個位置洛倫茲力最大.故B錯誤;
C.從a到b,重力和電場力都做正功,重力勢能和電勢能都減少.故C正確;
D.小球從b點運動到c點,電場力做負功,電勢能增大,但由于bc弧的中點速度最大,所以動能先增后減.故D正確.
故選:CD

點評 該題要求同學們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運動新的最高點和最低點,再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的知識解題,難度較大.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲所示,一面積為S的單匝圓形金屬線框,所圍的整個區(qū)域充滿勻強磁場,磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,圓形線框的電阻為$\frac{R}{3}$,線框與阻值為R的電阻連接成閉合電路,連接導線的電阻不計.在0~t0這段時間內(nèi),下列結(jié)論不正確的是( 。
A.線框中感應電動勢大小為$\frac{{{B_0}S}}{t_0}$
B.通過電阻R的電荷量為$\frac{{3{B_0}S}}{4R}$
C.電阻R兩端的電壓為$\frac{{3{B_0}S}}{{4{t_0}}}$
D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{{3B_0^2{S^2}}}{{4R{t_0}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列各圖中,運動電荷在磁場中受洛倫茲力F的方向、速度v的方向和磁場的磁感應強度B的方向之間的關(guān)系,正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.從同一地點同時開始沿同一方向做直線運動的兩個物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示.在0~t0時間內(nèi),下列說法中正確的是( 。
A.Ⅰ、Ⅱ兩個物體的加速度都在不斷減小
B.Ⅰ、Ⅱ兩物體的位移都在不斷增大
C.Ⅰ、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都等于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D.Ⅰ、Ⅱ兩物體的間距不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于功率,下列說法中正確的是( 。
A.力越大,則該力的功率就越大
B.功率小說明物體做功少
C.機器做的功越多,說明其功率越大
D.單位時間機器做功越多,其功率越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.由牛頓第二定律可知( 。
A.由物體運動的方向發(fā)生改變,可斷定物體受所合外力的方向也改變
B.用力推水平地面上的木箱沒有推動,是由于推力小于摩擦力的緣故
C.1N的力一定可以使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度
D.物體的質(zhì)量對加速度的產(chǎn)生起反抗作用,所以質(zhì)量是一種阻力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,A、B為水平傳送帶為兩端,質(zhì)量為m=4kg的物體,靜止放上傳送帶的A端,并在與水平方向成37°角的力F=20N的力作用下,沿傳送帶向B端運動,物體與傳送帶間的摩擦力μ=0.5,求.
(1)當傳送帶靜止時,物體從A到B的運動時間8秒,求A、B兩端間的距離.
(2)當傳送帶以7.5m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動時,求物體從A到B運動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖,圓柱形容器豎直放置,上方A管的橫截面積是下方B管的4倍,中間有水銀.B管下方封有一段長L=112cm的空氣柱,A內(nèi)水銀高h1=5cm,B內(nèi)水銀高h2=10cm,水銀上方有一活塞(活塞重力及摩擦都不計),大氣壓p=75cmHg.
(1)封閉氣體的壓強為多少厘米汞柱?
(2)現(xiàn)用一豎直向上的力F緩慢拉活塞,求活塞向上移動1cm時氣體的壓強為多少厘米汞柱;
(3)向上緩慢拉活塞的過程中發(fā)現(xiàn)拉力F的大小會相應變化,求活塞向上移動多少厘米時拉力F變?yōu)榱悖?br />(4)試通過計算,分析說明向上緩慢拉活塞的過程中,拉力F的大小應如何變化?(設(shè)向上緩慢拉活塞的過程中,B管中總有水銀)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖,足夠長的粗糙斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,按住B不動,B通過細繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細繩與斜面平行,放手后B沿斜面加速上滑,C一直處于靜止狀態(tài).則在A落地前的過程中( 。
A.水平面對C的支持力小于B、C的總重力
B.C一定受到水平面的摩擦力
C.A的重力勢能的減少量等于B的機械能的增加量
D.A物體落地前的瞬間受到繩子拉力的功率與其重力的功率相等

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