如圖所示,帶正電的小球穿在絕緣粗糙直桿上,桿傾角為θ,整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿斜向上的勻強磁場,小球沿桿向下運動,在a點時動能為100J,到C點動能為零,而b點恰為a、c的中點,在此運動過程中( )

A.小球經(jīng)b點時動能為50J
B.小球電勢能增加量可能大于其重力勢能減少量
C.小球在ab段克服摩擦所做的功與在bc段克服摩擦所做的功相等
D.小球到C點后可能沿桿向上運動
【答案】分析:由于從a到c的過程中小球的動能減小,則運動速度減小,小球所受的洛倫茲力減小,導(dǎo)致滑動摩擦力減小,所以在下滑過程中,電場力、摩擦力做負(fù)功,重力做正功.
解答:解:A、ab段和bc段合外力不同,因此合外力做的功也不同,所以根據(jù)動能定理,動能的變化量不同,A項錯誤;
B、電勢能增加是由電場力做功決定,而重力勢能減小是由重力做功決定,由于動能與重力勢能減少,轉(zhuǎn)化小球的電勢能,因此B項正確;
C、小球與桿之間的壓力減小,摩擦力也在減小,而ab=bc,所以小球在ab段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功不相等,故C項錯;
D、小球運動到c點后,有可能靜止,也有可能沿桿向上運動,故D項正確.
故選:BD
點評:考查動能大小與速度大小關(guān)系,及速度大小與洛倫茲力大小,洛倫茲力與滑動摩擦力的關(guān)系,同時突出電場力做功與重力做功及摩擦力做功與能量的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,帶正電的小物塊靜止在粗糙絕緣的水平面上,小物塊的比荷為k=1,與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15.在物塊右側(cè)距物塊L=1m處有一范圍足夠大的勻強場區(qū),場區(qū)內(nèi)存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場,已知勻強電場的方向豎直向上,場強大小恰好等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮,勻強磁場垂直紙面向里,磁感?yīng)強度為B=0.4T.現(xiàn)給物塊一水平向右的初速度,使其沿水平面運動并進入右側(cè)場區(qū),當(dāng)物塊從場區(qū)飛出后恰好能落到出發(fā)點.設(shè)運動過程中物塊帶電量保持不變,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)物塊剛進入場區(qū)時的速度;
(2)物塊從開始運動到剛好進入場區(qū)所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,帶正電的電荷固定于Q點,電子在靜電力作用下沿順時針方向做以Q點為焦點的橢圓運動,O為橢圓的中心,M、P、N為橢圓上的三點,M和N分別是軌道上離Q點最近和最遠(yuǎn)的點,則電子在運動的過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,帶正電的點電荷固定于Q點,電子在庫侖力的作用下沿順時針方向做以Q點為焦點的橢圓運動,O為橢圓的中心,M、P、N為橢圓上的三點,M和N分別是軌道上離Q點最近和最遠(yuǎn)的點,則電子在運動的過程中(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?徐匯區(qū)二模)如圖所示,帶正電的點電荷固定于Q點,電子在庫侖力作用下,沿順時針方向做以Q為一焦點的橢圓運動.O為橢圓的中心,M、P、N為橢圓上的三個點,M和N分別是橢圓上離Q最近和最遠(yuǎn)的點.則以下說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線OO′連續(xù)射入,MN板間接有如圖乙所示的隨時間變化的電壓uMN,令電場只存在兩板間,緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B,CD為分界線、EF為屏幕,已知金屬板間距、磁場寬度、極板長均為0.2m,每個帶正電粒子速度v0=105m/s,比荷為q/m=108C/kg,B=5×10-3T,粒子重力不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),可認(rèn)為電場是恒定不變的,求:
(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場的最大速度;
(3)帶電粒子打在屏幕EF上的范圍.
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