(2012?湖南模擬)如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB為傾斜直軌道,BC為與AB相切的圓形軌道,并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里.質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個小球中,甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電.現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放,都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn),則( 。
分析:三個小球在磁場中受洛侖茲力方向不同,最高點(diǎn)由重力和洛侖茲力充當(dāng)向心力;由向心力公式可知最高點(diǎn)的速度關(guān)系;由機(jī)械能守恒定律可得出各球釋放的位置.
解答:解:A、在最高點(diǎn)時,甲球受洛侖茲力向下,乙球受洛侖茲力向上,而丙球不受洛侖茲力,故三球在最高點(diǎn)受合力不同,故由F=m
V2
r
可知,三小球的速度不相等;故A錯誤;
B、因甲球在最高點(diǎn)受合力最大,故甲球在最高點(diǎn)的速度最大,故B錯誤;
C、因甲球的速度最大,而在整個過程中洛侖茲力不做功,故機(jī)械能守恒,甲球釋放時的高度最高,故C正確;
D、因洛侖茲力不做功,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒,三個小球的機(jī)械能保持不變,故D正確;
故選CD.
點(diǎn)評:本題應(yīng)牢記洛侖茲力的性質(zhì),洛侖茲力永不做功,故三個小球在運(yùn)動中機(jī)械能守恒.
練習(xí)冊系列答案
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(2012?湖南模擬)如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.25T的勻強(qiáng)磁場,第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B:的勻強(qiáng)磁場,磁場的下邊界與x軸重合.質(zhì)量為m=
3
4
×10-10kg、帶電量q=+1×10-6C的微粒以速度v=1×103m/s從y軸上的M點(diǎn)開始沿與y軸正方向成600角的直線勻速運(yùn)動,經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.一段時間后,小球經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60.角的方向進(jìn)入第二象限.M點(diǎn)的坐標(biāo)N(0,-l0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(O,30),不計(jì)粒子的重力,g取10m/s2.求:
(1)第四象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)第一象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大;
(3)第一象限內(nèi)矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積Smin

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(2012?湖南模擬)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的.開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.
(1)求活塞停在B點(diǎn)時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

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