在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑。整個管道處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,磁感應強度方向與管道垂直,F(xiàn)給帶電球體一個水平速度v0,則在整個運動過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功可能為(    )
A.0B.
C.D.
AC

試題分析:帶電小球在運動過程中受到重力和洛倫茲力作用,
當粒子受到的洛倫茲力等于重力時,即,此時管道對球沒有彈力作用,摩擦力為零,A正確,
時,圓環(huán)做減速運動到靜止,只有摩擦力做功.根據(jù)動能定理得,即,C正確,
時,圓環(huán)先做減速運動,,當時,不受摩擦力,做勻速直線運動.
時得,根據(jù)動能定理可得:,解得,BD錯誤,
點評:圓環(huán)向右運動的過程中可能受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力,根據(jù)圓環(huán)初速度的情況,分析洛倫力與重力大小關(guān)系可知:圓環(huán)可能做勻速直線運動,或者減速運動到靜止,或者先減速后勻速運動,根據(jù)動能定理分析圓環(huán)克服摩擦力所做的功.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖所示,在某空間實驗室中,有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域,分別存在著等大反向的勻強磁場,磁感應強度,磁場區(qū)域半徑,左側(cè)區(qū)圓心為,磁場向里,右側(cè)區(qū)圓心為,磁場向外.兩區(qū)域切點為C.今有質(zhì)量.帶電荷量的某種離子,從左側(cè)區(qū)邊緣的A點以速度正對O1的方向垂直磁場射入,它將穿越C點后再從右側(cè)區(qū)穿出.求:

(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間.
(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大?(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖(甲)所示,A、B為兩塊距離很近的平行金屬板,板中央有小孔O和O',一束電子以初動能E0=120eV,從小孔O不斷地垂直于A板射入A、B之間,在B板右側(cè),平行金屬板M、N關(guān)于OO'連線對稱放置,在M、N之間形成一個勻強電場,金屬板長L=2×10-2m,板間距離d=4×10-3m,偏轉(zhuǎn)電場所加電壓為u2=20V,現(xiàn)在A、B兩板間加一個如圖(乙)所示的變化電壓u1,在t=0到t=2s的時間內(nèi),A板電勢低于B板,則在u1隨時間變化的第一個周期內(nèi):

(1)在哪段時間內(nèi)射入A板的電子可從B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段時間內(nèi)射入A板的電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出?
(由于A、B兩板距離很近,可認為電子穿過A、B板所用的時間極短,可不計。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖水平面的上方有豎直向上的勻強電場,平面上靜止著質(zhì)量為M的絕緣物塊,一質(zhì)量是m的帶正電彈性小球,以水平速度v與物塊發(fā)生碰撞,并以原速率返回,彈回后僅在電場力和重力的作用下沿著虛線運動,則下列說法正確的是(     )
A.彈回后球的機械能守恒
B.彈回后軌跡是拋物線
C.彈回后機械能與電勢能的總和守恒
D.彈回后動能增加.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點,并處在水平向左的勻強電場E中,小球靜止時絲線與豎直方向夾角為θ,若剪斷絲線,則小球的加速度大小為       ,方向         

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖甲所示,豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面的水平勻強磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強度的大小,磁感應強度B隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向,在時刻,一質(zhì)量,帶電荷量的微粒在O點具有豎直向下的速度是擋板MN上一點,直線與擋板MN垂直,取。求:

⑴微粒下一次經(jīng)過直線時到O點的距離。
⑵微粒在運動過程中離開直線的最大距離。
⑶水平移動擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點間距離應滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球,從y軸上的A點水平向右拋出.經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場強度E的大小和方向;
(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小;
(3)A點到x軸的高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地面附近空間存在水平方向的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直紙面向里,電場方向水平向右,一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成θ的直線MN運動(MN在豎直平面內(nèi)),如圖所示,則以下判斷正確的是
A.可能是帶正電的油滴,從M點運動到N點
B.可能是帶正電的油滴,從N點運動到M點
C.可能是帶負電的油滴,從M點運動到N點
D.可能是帶負電的油滴,從N點運動到M點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應強度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠?
(2)所用時間是多少?

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