3.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水平勻強磁場.在該區(qū)域中,有一個豎直放置光滑絕緣圓環(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,bd沿水平方向.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.小球能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B.當(dāng)小球運動到c點時,小球受到的洛侖茲力最大
C.小球運動到b點時,機械能最大
D.小球從b點運動到c點,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(dāng)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(dāng)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)于等效最高點對稱,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(dāng)于“最低點”,速度最大,當(dāng)然這個位置洛倫茲力最大.故B錯誤;
C.從a到b,電場力都做正功最多,電勢能最小,所以機械能最大.故C正確
D.由于等效最低點在bc之間,所以小球從b點運動到c點的過程中,所以動能先增后減.故D正確.
故選:CD.

點評 該題要求同學(xué)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學(xué)做平拋運動實驗時,由于粗心,他只在白紙上畫出了表示豎直向下方向的Y軸和平拋物體運動軌跡的后一部分,而且漏標(biāo)了拋出點的位置,如圖所示,這位同學(xué)希望據(jù)此圖測出物體的初速度,請你給他出出主意:
(1)需要增加的測量工具有毫米刻度尺.
(2)用測量出的物理量表示測量的結(jié)果:v0=△x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$,其中△x是相等的水平距離,y1是A、B之間的豎直距離,y2是A、C之間的豎直距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列實例中,利用物體慣性的是( 。
A.人踩到香蕉皮上易滑倒B.跳遠(yuǎn)運動員起跳前助跑
C.司機開車時應(yīng)系安全帶D.賽車在轉(zhuǎn)彎對應(yīng)減速慢行

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.某滑板愛好者在離地h=1.25m高的平臺上滑行,水平離開A點后落在水平地面的B點,其水平位移S1=4m,著地時由于存在能量損失,人以v=3m/s的速度沿水平地面滑行S2=5m后停止.已知人與滑板的總質(zhì)量m=50kg.求
(1)人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大;
(2)人與滑板離開平臺時的水平初速度.(空氣阻力忽略不計,g=10m/s2

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18.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步.下列敘述符合歷史事實的是(  )
A.亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因
B.牛頓通過計算首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星
C.英國物理學(xué)家卡文迪許用實驗的方法測出引力常量G
D.哥白尼提出了日心說,并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖是某次研究平拋物體的實驗所畫出的軌跡,O點是拋出位置.物體拋出的速度為多大?物體到達(dá)B點時速度的大小和方向怎樣?(g=10m/s2

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15.一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上,從t=0時起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是( 。
A.0~2s內(nèi)外力的平均功率是$\frac{9}{4}$W
B.第2秒內(nèi)外力所做的功是$\frac{5}{4}$J
C.第2秒末外力的瞬時功率最大
D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)外力所做的功的比值是5:4

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14.力傳感器可以把它受力的大小隨時間變化的情況,由計算機屏幕顯示出來,如圖a所示,實驗時把兩只力傳感器同時連在計算機上,其中一只系在墻上,另一只握在手中,并讓兩只傳感器相互用力.圖b為用兩只傳感器研究運動中兩物體間的作用力與反作用力情況.圖c為這些實驗中計算機屏幕的顯示情況,橫坐標(biāo)軸上下兩條曲線分別表示兩只傳感器受力的大。畬Dc的下列分析中,正確的是( 。
A.圖c表明力可以使物體發(fā)生形變
B.圖c表明力可以使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變
C.圖c顯示情況表明,物體間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反的
D.圖c表明牛頓第三定律所闡明的作用力與反作用力的關(guān)系,與物體運動狀態(tài)無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,已知待測金屬絲的電阻約為5Ω.
(1)若用L表示金屬絲的長度,d表示直徑,測得電阻為R,請寫出計算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πRrigmuxn^{2}}{4L}$.
(2)實驗時,某組同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲的直徑,用多用電表“×1”擋測該金屬絲的電阻,二者的示數(shù)分別如圖甲、乙所示,則:測得金屬絲的直徑是0.900mm;金屬絲的電阻式7Ω.

(3)若采用伏安法測該金屬絲的電阻,而實驗室提供以下器材供選擇:
A.電池組(3V,內(nèi)阻約1Ω)
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.0125Ω)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約4kΩ)
E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
F.滑動變阻器(0~20Ω,允許最大電流1A)
G.滑動變阻器(0~2000Ω,允許最大電流0.3A)
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干.
請回答:
①實驗時應(yīng)從上述器材中選用ACDFH(填寫儀器前字母代號);
②在組成測量電路時,應(yīng)采用電流表外接法,待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏。ㄟx填“大”或“小”);
③某處實驗測量時,表面刻度及指針如圖丙所示,則實驗數(shù)據(jù)應(yīng)記錄為:I=0.46A,U=2.30V.

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