如圖所示，套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直固定在沿水平方向的且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中．設(shè)小球電荷量不變，小球由棒的下端以某一速度上滑的過程中一定有 

A．小球加速度一直減小

B．小球速度先減小，直到最后勻速

C．桿對(duì)小球的彈力一直減少

D．小球所受洛倫茲力一直減小

 

D

【解析】

試題分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，再根據(jù)各力的變化，可以找出合力及加速度的變化情況。小球上滑過程，受重力、向右的電場(chǎng)力向、左的洛倫茲力、向下的滑動(dòng)摩擦力，以及水平向左或向右的彈力，根據(jù)牛頓第二定律，有水平方向：qvB-qE-N=0（qvB＞qE），或者qvB-qE+N=0（qvB＜qE）；豎直方向：f+mg=ma；其中：f=μN(yùn)；若qvB＞qE，則摩擦力先減小到零，后同向增加，故A錯(cuò)誤；由于合力一直向下，故加速度向下，與速度反向，故速度一直減小，故B錯(cuò)誤；若qvB＞qE，隨著洛倫茲力的減小，彈力N先減小后反向增加，故C錯(cuò)誤；由于速度一直減小，故洛倫茲力一直減小，故D正確。本題關(guān)鍵在于小球上升過程中彈力可能先減小為零再反向增加，也可能一直減小，要分兩種情況討論。

考點(diǎn)：牛頓第二定律

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆河北省高二上學(xué)期第四次調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，質(zhì)量為m的物體A與質(zhì)量為M的物體B相結(jié)合， B與豎直輕彈簧相連并懸于O點(diǎn)，它們一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物塊向下離開平衡位置的位移為x時(shí)， A、B間相互作用力的大小為

A．kx B．mkx/M

C．mkx/（m＋M） D．mg＋mkx/（m＋M）

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省贛州市高二上期末聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，均勻?qū)Ь�制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L＝0.2m，總電阻為R＝10Ω，總質(zhì)量為m＝0.04 kg。將其置于磁感強(qiáng)度為B=5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h＝0.45m處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，(重力加速度取g＝10 m/s2)

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;

（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;

（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h。

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省贛州市六校高二第一學(xué)期期末物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（9分）水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)�，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示，問：

(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少?

(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零， B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省贛州市六校高二第一學(xué)期期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（ ）

A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)增大

C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D．R3上消耗的功率逐漸增大

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚(yáng)州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向陸續(xù)進(jìn)入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后從磁場(chǎng)左邊界飛出．已知A、B間電壓為U0；極板C、D長(zhǎng)為L，間距為d；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直．假設(shè)所有粒子都能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及相互間的作用．則：

（1）求粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（2）求能使所有粒子均能進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的偏轉(zhuǎn)電壓的最大值U；

（3）接第（2）問，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U/2時(shí)，求粒子進(jìn)出磁場(chǎng)位置之間的距離．

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚(yáng)州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R＝9 Ω的電阻串聯(lián)在電上，電電動(dòng)勢(shì)E＝30 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U＝10 V，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM＝1 Ω，則下列說法中正確的是（ ）

A．通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 A

B．通過電動(dòng)機(jī)的電流小于10 A

C．電動(dòng)機(jī)的輸出功率大于16 W

D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16 W

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：選擇題

下列說法中正確的是（ ）

A．某時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就為零

B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大

C．只有當(dāng)電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中才有感應(yīng)電流

D．不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

 

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科目：高中物理 來源：2015屆度湖北省荊門市高二上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（14分） 如圖所示，兩根豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，上端接阻值R＝3 Ω的定值電阻．水平虛線間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d＝0.3 m．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma＝0.2 kg，電阻Ra＝3 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g＝10 m/s2，不計(jì)a、b之間的作用，整個(gè)過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．求：

（1）在整個(gè)過程中，a、b兩棒克服安培力做的功分別是多少；

（2）a、b棒進(jìn)入磁場(chǎng)的速度；

（3）分別求出P點(diǎn)和Q點(diǎn)距A1的高度．

 

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