【題目】如圖所示,AB為一段光滑水平軌道,BCD為一段光滑的圓弧軌道,半徑為R。今有一質量為m、帶電量為+q的絕緣小球,以速度v0從A點向B點運動,后又沿弧BC做圓周運動。小球到C點后由于速度較小,很難運動到最高點。如果當其運動至C點時,突然在軌道區(qū)域加一勻強電場和勻強磁場,使其能運動到最高點,此時軌道彈力為零,且貼著軌道做勻速圓周運動。求:
(1)所加磁場的方向和磁感應強度。
(2)小球從C點到D點過程中,電場力所做的功。
【答案】(1) (2)mgR
【解析】試題分析:由動能定理可得小球運動至C點時的速度,當小球運動至C點時,在軌道區(qū)域加一勻強電場和勻強磁場,此時軌道彈力為零,且貼著軌道做勻速圓周運動,則重力與電場力平衡,則洛倫茲力提供向心力即可求得磁感應強度大小和方向;根據功的定義可求從C點到D點過程中,電場力做的功。
(1)小球到達C點的速度為vC,由動能定理得:
解得:
在C點同時加上勻強電場E和勻強磁場B后,要求小球做勻速圓周運動,對軌道的壓力為零,必然是洛倫茲力提供向心力
由牛頓第二定律得:
解得:
B的方向應垂直于紙面向外。
(2)要使小球做勻速圓周運動,必須加豎直向上勻強電場,且有:qE=mg
從C點到D點過程中,電場力做功為:W=qER=mgR 。
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【題目】架在A、B兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應,電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀,下列說法中正確的是( )
A. 夏季與冬季電線對電線桿的拉力一樣大
B. 夏季與冬季電線桿對電線的拉力方向不變
C. 夏季電線對電線桿的拉力較大
D. 冬季電線對電線桿的拉力較大
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【題目】如圖所示,一離子束沿水平方向平行飛過小磁針上方時,小磁針的N極向紙內偏轉,則該離子束( )
A. 一定是向左飛行的正離子束
B. 一定是向右飛行的負離子束
C. 可能是向左飛行的正離子束
D. 可能是向左飛行的負離子束
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【題目】如圖所示,現(xiàn)使小車向右做勻速直線運動時,物體A的受力及速度情況判斷正確的是(不計滑輪摩擦和繩子的質量)
A. 物體A的運動速度也保持不變
B. 物體A的運動速度逐漸增大
C. 繩子的拉力大于A的重力
D. 繩子的拉力小于A的重力
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【題目】如圖所示,A、B為兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間距離為d,接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點處放置一個電子放射源,可以向各個方向釋放電子。設電子的質量為m、電荷量為e,射出的初速度為v0。求電子打在B板上的區(qū)域面積。
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【題目】與一般吉他以箱體的振動發(fā)聲不同,電吉他靠拾音器發(fā)聲。如圖所示,拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成。磁體產生的磁場使鋼質琴弦磁化而產生磁性,即琴弦也產生自己的磁場。當某根琴弦被撥動而相對線圈振動時,線圈中就會產生相應的電流,并最終還原為聲音信號。下列說法中正確的是
A. 若磁體失去磁性,電吉他仍能正常工作
B. 換用尼龍材質的琴弦,電吉他仍能正常工作
C. 琴弦振動的過程中,線圈中電流的方向不會發(fā)生變化
D. 拾音器的作用是利用電磁感應把琴弦的振動轉化成電信號
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【題目】有一輛質量為800kg的小汽車,駛過半徑R=40m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)若橋面為凹形,汽車以10m/s的速度通過橋面最低點時,汽車對橋面壓力是多大?
(2)若橋面為凸形,汽車以10m/s的速度通過橋面最高點時,汽車對橋面壓力是多大?
(3)若橋面為凸形, 汽車以多大的速度通過橋面最高點時, 汽車對橋面壓力恰好為零?
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【題目】一點電荷沿著圖中曲線JK穿過勻強電場,a、b、c、d為等勢面,且φa<φb<φc<φd,不計粒子受的重力,下列說法錯誤的是:( )
A. 該粒子帶負電
B. 該勻強電場的方向水平向右
C. 從J到K過程中,粒子的電勢能減小
D. 從J到K過程中,粒子的加速度保持不變
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【題目】靜電計是在驗電器的基礎上制成的,用其指針的張角大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小,如圖所示,A、B是平行板電容器的兩個金屬板,G為靜電計,開始時,開關S閉合,靜電計指針張開一定角度,為了使指針張開角度增大些,下列采取的措施可行的是( )
A、斷開開關S后,將A、B分開些
B、保持開關S閉合,將A、B兩極板分開些
C、保持開關S閉合,將A、B兩極板靠近些
D、保持開關S閉合,將變阻器滑動觸頭向右移動
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