12.水平地面上有一輛固定著豎直絕緣管的小車,絕緣管內(nèi)壁光滑,管的底部有一帶正電的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略小,如圖所示.小車右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)讓小車始終勻速向右運動,在小球未脫離管的過程中,以下說法正確的是( 。
A.小球?qū)鼙谝欢ㄓ袎毫?/td>
B.磁場力可能對小球做正功
C.小球在磁場中運動的軌跡不可能是拋物線
D.小車進入磁場后,地面對小車的支持力一定減小

分析 運用運動的分解法研究:小球在水平方向上隨小車做勻速直線運動,在豎直方向上對小球受力分析,受到豎直向下的重力和豎直向上的洛倫茲力分力,在豎直方向上利用牛頓第二定律可求出小球的加速度,從而判斷其運動性質(zhì).

解答 解:A、小球進入磁場后,受到豎直向下重力和豎直向上的洛倫茲力,若洛倫茲力小于重力,小球相對于管靜止,與管一起向右勻速運動.由平衡條件可知管壁對小球沒有壓力,故A錯誤.
B、磁場力即洛倫茲力方向始終與小球的速度方向垂直,對小球不做功,故B錯誤.
C、小球進入磁場后,若洛倫茲力大于重力,小球在管中參與兩個方向的運動,即:水平方向向右勻速運動,設(shè)速度大小為vx;
豎直方向,因水平速度而受到豎直向上的洛倫茲力,設(shè)小球的質(zhì)量為m,加速度為a,由牛頓第二定律有Bqvx-mg=ma,則得 a=$\frac{Bq{v}_{x}}{m}$-g,可知加速度a不變.說明小球豎直方向做勻加速直線運動,根據(jù)運動的合成可知,小球在磁場中運動的軌跡是拋物線.故C錯誤.
D、設(shè)小車及管的總質(zhì)量為M.小車進入磁場后,地面對小車的支持力為N=(M+m)g;小車進入磁場后,若洛倫茲力小于重力,地面對小車的支持力N′=Mg-qvB,若洛倫茲力大于重力,地面對小車的支持力N′=Mg,可知地面對小車的支持力一定減小,故D正確.
故選:D.

點評 本題考查了帶電體在復(fù)合場中的運動,對復(fù)合場的理解和運動過程的分析是解決此類問題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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2.1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn):把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的正上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時,小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),如圖所示.這個實驗現(xiàn)象說明( 。
A.電流具有磁效應(yīng)B.電流具有熱效應(yīng)
C.電流具有化學(xué)效應(yīng)D.電流改變了小磁針的磁極

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3.如圖所示,在水平桌面上的A點有一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0=5m/s被拋出,不計空氣阻力,當(dāng)它到達B點時,其動能為多少?(g=10m/s2

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20.如圖所示,質(zhì)量為60kg的滑雪運動員,沿傾角為30°的斜坡下滑100m,若運動員運動過程中受到的阻力為80N,g取10m/s2,求這一過程中運動員所受各力做的功和總功.

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7.圖甲為一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖象,圖乙為橫波中x=2m處質(zhì)點A的振動圖象,則下列說法正確的是(  )
A.波的傳播方向沿x軸負方向
B.在t=1s時刻,圖甲中質(zhì)點A的加速度為0
C.在內(nèi)0-1s,圖甲中質(zhì)點B通過的路程為20cm
D.在t=0時刻,圖甲中質(zhì)點C的振動速度大小為0

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17.在正點電荷Q形成的電場中有一點P,現(xiàn)將電荷量q=5×10-4C的正試探電荷放到電場中的P點,q是P點受電場力的大小為F=2×10-2N,求:
(1)P點電場強度E的大小;
(2)若另一試探電荷在P點受電場力的大小為F′=6×10-2N,方向沿PQ連線指向Q,那么這個電荷的電荷量q′是多少?帶什么電?

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4.如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩道軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運動過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計,則( 。
A.返回到底端時金屬桿速度為v0
B.上滑到最高點的過程中克服安培力與重力所做的功等于$\frac{1}{2}$mv02
C.上滑到最高點的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于$\frac{1}{2}$mv02-mgh
D.金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率相同

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1.下列有關(guān)物理學(xué)史,不符合事實的是( 。
A.赫茲通過實驗證實了電磁波的存在
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了單擺周期公式
C.愛因斯坦的狹義相對論認為物體的質(zhì)量與其運動狀態(tài)有關(guān)
D.麥克斯韋建立了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在

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2.穿過同一閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象分別如圖中的①-④所示,下列關(guān)于回路中感應(yīng)電動勢的論述正確的是( 。
A.圖①回路產(chǎn)生恒定不變的感應(yīng)電動勢
B.圖②回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大
C.圖③回路0~t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于t1~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
D.圖④回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大

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