7.如圖所示,下端封閉,上端開口且內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置,管底有一帶電的小球,整個裝置水平向右做勻速運動,進入方向垂直于紙面向里的勻強磁場,由于外力作用,玻璃管在磁場中的速度保持不變,最終小球從上端口飛出,若小球的電荷量始終保持不變,則從玻璃管進入磁場到小球飛出上端口的過程中,下列說法正確的是( 。
A.小球的機械能守恒
B.洛倫茲力對小球做正功
C.小球的運動軌跡是拋物線
D.小球在豎直方向上作勻加速直線運動

分析 對小球進行受力分析,根據(jù)小球的受力情況判斷,由牛頓第二定律求出加速度,判斷加速度與速度如何變化,再分析小球運動的軌跡.根據(jù)功能關系可分析機械能是否守恒.

解答 解:A、由題意可知,終小球從上端口飛出,所以小球受到的洛倫茲力的方向一定向上;
洛倫茲力方向始終與小球的速度方向垂直,但在向上的方向有分力,所以洛倫茲力對小球做正功,小球的機械能不守恒.故A錯誤,B正確.
C、設小球豎直分速度為vy、水平分速度為v.
以小球為研究對象,受力如圖所示,由于小球隨玻璃管在水平方向做勻速直線運動,則豎直方向的洛倫茲力F1=qvB是恒力,故豎直方向做勻加速直線運動;由牛頓第二定律得:qvB-mg=ma,a=$\frac{qvB}{m}$-g,小球的加速度不隨時間變化,恒定不變,故小球豎直方向做勻加速直線運動,水平方向做勻速直線運動,則小球運動軌跡是拋物線;故C正確,D正確.
故選:BCD

點評 本題考查小球在磁場中運動情況,要注意運用運動的分解法,研究小球受力情況,判斷出小球的運動狀態(tài)是正確解答本題的關鍵.
另外,在本題中,小球除了受到洛倫茲力的作用外,還受到玻璃管對小球的約束力,只有在帶電小球只受到洛倫茲力時,洛倫茲力才對小球不做功!

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.用如圖a所示裝置做“驗證動能定理”的實驗.實驗時,通過電磁鐵控制小鐵球從P處自由下落,小鐵球依次通過兩個光電門甲、乙,測得遮光時間分別為△t1和△t2,兩光電門中心點間的高度差為h.

(1)用游標卡尺測得小鐵球直徑的示 如圖b所示,則小鐵球的直徑d=6.30mm;
(2)為驗證動能定理,還需知道的物理量是重力加速度g(填物理量名稱及符號),驗證動能定理的表達式為:gh=$\frac{cqoisgw^{2}}{2(△{t}_{2})^{2}}-\frac{wgoweum^{2}}{2(△{t}_{1})^{2}}$;
(3)由于光電門甲出現(xiàn)故障,某同學實驗時只改變光電門乙的高度,進行多次實驗獲得多組數(shù)據(jù),分別計算出各次小鐵球通過光電門乙時的速度v,并作出并作出v2-h圖象.圖(c)中給出了a、b、c三條直線,他作出的圖象應該是直線a;由圖象得出,小鐵球到光電門甲中心點的高度差為10.0cm,小鐵球通過光電門甲時的速度為1.4m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.某研究小組用如圖甲所示的裝置測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù).實驗步驟:

(1)用游標卡尺測量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d,在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門,將光電箱與數(shù)字計時器(圖中未畫出)連接.
(2)用滑塊把彈簧壓縮到某一位置,測量出滑塊到光電門的距離x.釋放滑塊,測出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時間t,則此時滑塊的速度v=$\fracuqoweew{t}$.
(3)通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質(zhì)量m,仍用滑塊將彈簧壓縮到(2)中的位置,重復(2)的操作,得出一系列滑塊質(zhì)量m與它通過光電門時的速度v的值.根據(jù)這些數(shù)值,作出v2-$\frac{1}{m}$圖象如圖乙所示.已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間.由圖象可知,滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{2gx}$,繼續(xù)分析這個圖象,還能求出的物理量是每次彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為EP=$\frac{2a}$.
(4)另一位同學認為,如果桌面足夠長,即使沒有光電門和數(shù)字計算器,也可完成測量,他的設想是:讓滑塊在桌面滑行直至停止,測出滑塊的滑行距離x,改變滑塊質(zhì)量,仍將彈簧壓縮到相同程度,多次重復測量,得出一系列的m和x數(shù)據(jù),通過處理這些數(shù)據(jù)即可測出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),你認為,他的這個方案不能(選填“能”或“不能”)完成測量任務,理由是由能量守恒有μm1gx1=μm2gx2,可見動摩擦因數(shù)消去.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.下列說法正確的是( 。
A.晶體融化后成液態(tài),形成晶液
B.單晶體表現(xiàn)出的各向異性是由其微觀結(jié)構(gòu)決定的
C.太空制作水膜和水球?qū)嶒炇抢靡后w的表面張力作用
D.一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.某同學測量電池組的電動勢和內(nèi)阻,步驟如下:
A.設計如圖1所示的實驗電路圖
B.檢查并調(diào)節(jié)電流表指針指零,將電建K斷開,按照電路圖連線
C.調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至最小值
D.閉合K,逐漸調(diào)節(jié)R使電流表指針有足夠的偏轉(zhuǎn),記下此時電流表示數(shù)I和電阻箱讀數(shù)R
E.改變R的阻值測出幾組I隨R變化的數(shù)據(jù),然后描點連線作R-$\frac{1}{I}$圖線如圖2
(1)其中一個步驟有錯誤,正確的操作應為調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至最大值;.
(2)由圖線求得電動勢E=2.8V(保留兩位有效數(shù)字),由于電流表的分壓作用(填“限流”、“分壓”、“內(nèi)接”或“外接”),測得電源內(nèi)阻比實際值偏大.
(3)在步驟E調(diào)節(jié)電阻箱(9999.9Ω)阻值時,實際上被調(diào)節(jié)的倍率擋有×1檔和×0.1檔,在實驗室常見電流表中,宜選擇0.6A的量程測量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.如圖所示,電源電壓不變,滑動變阻器的滑動端P向A端滑動時,電流表的示數(shù)增大電壓表的示數(shù)減。划敾瑒佣薖向B端滑動時,電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小,要使R1中的電流最大,滑動端P應移到A端,要使R1兩端電壓最小,滑動端P應移到B端.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,MNPQ是兩段平滑連按的軌道,MN光滑且水平,長度L=5.0m,NPQ是一段半徑R=1.6m的半圓形豎直光滑軌道,O為圓心,NOQ在同一豎直線上,在M點有一個質(zhì)量m=1kg的小球,在水平恒力F=10N的作用下由靜止開始運動,當小球到達N點時,立刻撤銷F的作用,取重力加速度g=10m/s2.則:
(1)小球通過圓弧軌道的最高點Q點時的速度vQ的大小為多少?
(2)小球通過Q點時受到軌道對它的壓力FQ是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某人站在水平地面上,手握不可伸長輕繩一端,繩的一端系有質(zhì)量為m=1kg小球,甩動乎腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.己知手與球之間的繩長為L=0.6m,繩子所能承受的最大拉力為70N.重力加速度取10m/s2(忽略手的運動半徑和空氣阻力,小球視為質(zhì)點).
(1)若小球恰好可以通過圓周的最高點,求此時小球的速度大。
(2)當某次小球運動到最低點時,繩子恰好突然斷掉,小球飛行一段時間后垂直撞在傾角為θ=37°的斜面上,取sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
a.繩子斷掉瞬間,小球速度大;
b.從繩子斷掉開始,小球經(jīng)過多長時間撞在斜面上?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.甲、乙兩個磁極之間有一個小磁針,小磁針靜止時的指向如圖所示,那么( 。
A.甲、乙都是N極B.甲、乙都是S極C.甲是N極、乙是S極D.甲是S極、乙是N極

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