6.如圖所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場.在該區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點,a點為最高點,c點為最低點,b、O、d三點在同一水平線上.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放,下列判斷正確的是( 。
A.小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B.當小球運動到c點時,所受洛倫茲力最大
C.小球從d點運動到b點的過程中,重力勢能減小,電勢能增大
D.小球從b點運動到C點的過程中,電勢能增大,動能先增大后減小

分析 電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”.關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大.再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的相關(guān)知識解題即可.

解答 解:電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點相當于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點”.關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點)就是“最低點”,速度最大.
A.由于a、d兩點關(guān)于新的最高點對稱,若從a點靜止釋放,最高運動到d點,故A錯誤;
B.由于bc弧的中點相當于“最低點”,速度最大,當然這個位置洛倫茲力最大.故B錯誤;
C.從a到b,重力和電場力都做正功,重力勢能和電勢能都減少.故C錯誤;
D.小球從b點運動到c點,電場力做負功,電勢能增大,但由于bc弧的中點速度最大,所以動能先增后減.D正確.
故選:D.

點評 該題要求同學們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運動新的最高點和最低點,再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運動的知識解題,難度較大.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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19.關(guān)于地球(看作球體)上的物體隨地球自轉(zhuǎn)而具有的向心加速度,下列說法正確的是( 。
A.方向都指向地心
B.赤道處最小
C.邢臺處的向心加速度大于兩極處的向心加速度
D.同一地點,質(zhì)量大的物體向心加速度也大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.以v=36千米/小時的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙剎車后獲得大小為a=4米/秒2的加速度.剎車后3秒鐘內(nèi),汽車走過的路程為12.5米.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.質(zhì)量為10kg的物體位于光滑水平面上,同時受到三個水平共點力F1、F2和F3作用,其大小分別為F1=42N、F2=28N、F3=20N,且F2的方向指向正北,下列說法中正確的是( 。
A.物體一定處于靜止狀態(tài)
B.物體一定處于勻速直線運動狀態(tài)
C.若物體處于靜止狀態(tài),則F1、F3的合力大小一定為28N,方向指向正南
D.若物體處于勻加速直線運動狀態(tài),則最大加速度為9m/s2,方向指向正北

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在冰面上將一滑塊從A點以初速度v0推出,滑塊與冰面的動摩擦因數(shù)為μ,滑塊到達B點時速度為$\frac{3}{4}$v0
(1)求A、B間的距離L;
(2)若C為AB的中點,現(xiàn)將AC用鐵刷劃擦,使AC段的動摩擦因數(shù)變?yōu)?μ,再讓滑塊從A點以初速度v0推出后,求滑塊到達B點的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點計時器工作頻率為50Hz.
①實驗中木板略微傾斜,這樣做CD;
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
②實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…,并起來掛在小車的前端進行多次實驗,每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車.把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1,第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1,…;橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為2 m/s.
③若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖3所示,根據(jù)圖線形狀,可知對W與v的關(guān)系做出的猜想肯定不正確的是AB.
A.W∝$\sqrt{v}$        B.W∝$\frac{1}{v}$         C.W∝v2         D.W∝v3
④如果W∝v2的猜想是正確的,則畫出的W-v2圖象應(yīng)是:一條過原點的直線
⑤在本實驗中你認為影響實驗效果的可能原因是木板的傾斜程度影響了小車所受的摩擦力的大。ㄖ灰卮鸪鲆环N原因即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域,如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作而向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD,下列說法中正確的是( 。
A.電勢差UCD與村料有關(guān)
B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差UCD>0
C.僅增大磁感應(yīng)強度時,電勢差UCD不變
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持豎直

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一條東西流向的河流,寬度為100m,水流速度為2m/s,船在靜水中的速度為5m/s,小船欲從河的南岸到北岸.關(guān)于小船過河,下列判斷正確的是(  )
A.所需的最短時間是20s
B.要使位移最短,船頭應(yīng)始終垂直河岸
C.要使位移最短,所需時間是50s
D.如果水流速度變大,所需的最短時間將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗時,所用的油酸酒精溶液的濃度為a.測量中,某位問學測得如下數(shù)據(jù):測得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴,一滴該油酸酒精溶液攤開的面積為S,則:
(1)用以上物理量的符號表示計算分子直徑d大小的公式為d=$\frac{aV}{NS}$:
(2)該同學實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學的結(jié)果相比較,發(fā)現(xiàn)自己所測數(shù)據(jù)偏小,則對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說法中可能正確的是B
A.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行處理
B.計算油膜面積時,將不完整的方格作為完整方格處理
C.計算油膜面積時,只數(shù)了完整的方格數(shù)
D.水面上痱子粉撤得較多,油膜沒有充分展開.

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