1．如圖所示，斜面體固定在水平面上，斜面粗糙．一帶正電的絕緣物體自斜面上端由靜止釋放，設(shè)物體由頂端滑到底端所用的時間為t．下列幾種情況能使物體下滑時間t減少的是（設(shè)整個運動過程中物體始終沒有離開斜面）（　�。�
A．在物體運動所在的空間加上豎起向下的勻強電場
B．在物體運動所在的空間加上水平向右的勻強電場
C．在物體運動所在的空間加上垂直紙面向里的勻強磁場
D．在物體運動所在的空間加上垂直紙面向外的勻強磁場

分析 根據(jù)受力分析，先求出沒有電場和磁場時物塊向下運動的加速度和時間，然后對加電場后和加磁場后的情況進行受力分析，分別求出加速度以及運動的時間即可．

解答 解：設(shè)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時沿斜面向下的方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma0
則：a0=gsinθ-μgcosθ   ①
設(shè)向下運動的時間為t，則：$L=\frac{1}{2}{a}_{0}{t}^{2}$
可知要減小物塊在斜面上運動的時間，就要使物塊運動的加速度增大．
A、在物體運動所在的空間加上豎起向下的勻強電場時，物塊受到的電場力的方向向下，設(shè)物塊受到的電場力為F，則沿斜面方向：
ma1=（mg+F）sinθ-μ（mg+F）cosθ   ②
則：${a}_{1}=gsinθ-μgcosθ+\frac{F}{m}（sinθ-μcosθ）$   ③
與①比較可知，a1＞a0，所以物塊向下運動的時間減�。蔄正確；
B、在物體運動所在的空間加上水平向右的勻強電場，物塊受到的電場力的方向向右，則沿斜面向下的方向：
ma2=mgsinθ-Fcosθ-μ（mgcosθ+Fsinθ）   ④
與①比較可知，a2＜a0，所以物塊向下運動的時間增大．故B錯誤；
C、在物體運動所在的空間加上垂直紙面向里的勻強磁場，物塊向下運動的過程中受到的洛倫茲力的方向垂直于斜面向下，則：
ma3=mgsinθ-μ（mgcosθ+f洛）
所以：${a}_{3}=gsinθ-μ（gcosθ+\frac{{f}_{洛}}{m}）$  ⑤
與①比較可知，a3＜a0，所以物塊向下運動的時間增大．故C錯誤；
D、在物體運動所在的空間加上垂直紙面向外的勻強磁場，物塊向下運動的過程中受到的洛倫茲力的方向垂直于斜面向上，則：
ma4=mgsinθ-μ（mgcosθ-f洛）
所以：${a}_{4}=gsinθ-μ（gcosθ-\frac{{f}_{洛}}{m}）$  ⑥
與①比較可知，a4＞a0，所以物塊向下運動的時間減小．故D正確
故選：AD

點評 該圖中，由于電場、磁場的強度都是未知的，所以不能以具體的數(shù)據(jù)求出各個時間，但可以通過比較物塊運動的加速度，來比較運動的時間．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．兩個分別用長為L的絕緣細線懸掛于同一點的相同球形導(dǎo)體a和b，帶有同種等量電荷（可視為點電荷）．由于靜電斥力，它們之間的距離為L，如圖所示．已知每個球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，靜電力常量為k．則（　�。�
A．b球所受到的靜電力$F=\frac{{\sqrt{3}}}{3}mg$B．b球所帶電荷量q=L$\sqrt{\frac{\sqrt{3}mg}{3k}}$
C．a球所受到的靜電力$F=\sqrt{3}mg$D．a球所帶電荷量q=L$\sqrt{\frac{\sqrt{2}mg}{k}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．月球探測器在月面實現(xiàn)軟著陸是非常困難的，探測器接觸地面瞬間速度為豎直向下的v1，大于要求的軟著陸速度v0，為此，科學(xué)家們設(shè)計了一種叫電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示．主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN、PQ．探測器主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場．導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合單匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ab邊長為L．當(dāng)探測器接觸地面時，滑塊K立即停止運動，此后線圈與軌道間的磁場發(fā)生作用，使探測器主體做減速運動，從而實現(xiàn)緩沖．已知裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為$\frac{g}{6}$，不考慮運動磁場產(chǎn)生的電場．
（1）當(dāng)緩沖滑塊剛停止運動時，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向和線圈ab邊受到的安培力的方向；
（2）為使探測器主體減速而安全著陸，磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么條件？
（3）當(dāng)磁感應(yīng)強度為B0時，探測器主體可以實現(xiàn)軟著陸，若從v1減速到v0的過程中，通過線圈截面的電量為q．求該過程中線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．一帶點油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中的虛線所示，電場方向豎直向下；若不計空氣阻力，則此油滴從a運動到b的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．油滴帶正電B．油滴的電勢能減小
C．油滴的動能減小D．油滴的重力勢能和電勢能之和減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，M、N是豎直放置的兩平行金屬板，分別帶等量異種電荷，兩極間產(chǎn)生一個水平向右的勻強電場，場強為E，一質(zhì)量為m、電量為+q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點射入勻強電場中，微粒垂直打到N極上的C點，已知AB=BC．不計空氣阻力，則可知（　　）
A．微粒在電場中作勻變速曲線運動
B．微粒打到C點時的速率與射入電場時的速率相等
C．MN板間的電勢差為$\frac{{mv^2}_{0}}{q}$
D．MN板間的電勢差為$\frac{{Ev^2}_{0}}{2g}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．如圖所示，水平虛線MN下方有一豎直向上的勻強電場，一根輕質(zhì)絕緣桿（質(zhì)量不計）兩端分別套有A、B兩個小球，A球的質(zhì)量為m，帶正電，在勻強電場中受到的電場力為其重力大小的3倍，A球和桿間的滑動摩擦力的大小等于其重力大�。瓸球的質(zhì)量為3m，不帶電，B球和桿間的滑動摩擦力大小也等于其重力大小，設(shè)兩球的最大靜摩擦力均等于滑動摩擦力，重力加速度為g．開始時A、B球和桿均靜止，A球距MN高度為h，同時釋放A、B兩球和桿，當(dāng)A球第二次進入電場區(qū)域時，A、B兩球恰好相遇，運動過程中桿始終保持豎直狀態(tài)．求：
（1）A球運動過程中的最大電勢能（設(shè)MN處電勢為零）；
（2）從A球第一次進入電場到A球第二次進入電場的過程中經(jīng)歷的時間及桿的長度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．一個質(zhì)點在N個共點力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．若其中有一個力的方向不變，但是大小逐漸減小到零，再逐漸恢復(fù)到本來的大小，而其余的力不變．則在此過程中，質(zhì)點的速度-時間圖象是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，空間存在著范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在豎直虛線PM的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=$\frac{m}{q}\sqrt{\frac{g}{2R}}$．一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)在磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上，A點為圓弧上的一點，NMAP段是光滑的．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在半圓環(huán)上，恰好在A點保持靜止，半徑OA與虛線所成夾角為θ=37°．現(xiàn)將帶電小環(huán)由P點無初速度釋放（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）電場強度的大小及小環(huán)在水平軌道MN上運動時距M點的最遠距離；
（2）小環(huán)第一次通過A點時，半圓環(huán)對小環(huán)的支持力；
（3）若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ=0.6（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等）．現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)4R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運動過程中在水平軌道PQ經(jīng)過的路程．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖甲所示，直角坐標(biāo)系xoy的第二象限有一半徑為R=a的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域的圓心O1坐標(biāo)為（-a，a），與坐標(biāo)軸分別相切于P點和N點，整個圓形區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，其方向垂直紙面向里（圖中未畫出）．帶電粒子以相同的速度在紙面內(nèi)從P點進入圓形磁場區(qū)域，速度方向與x軸負方向成θ角，當(dāng)粒子經(jīng)過y軸上的M點時，速度方向沿x軸正方向，已知M點坐標(biāo)為（0，$\frac{4a}{3}$）．帶電粒子質(zhì)量為m、帶電量為-q．忽略帶電粒子間的相互作用力，不計帶電粒子的重力，求：

（1）帶電粒子速度v大小和cosθ值；
（2）若帶電粒子從M點射入第一象限，第一象限分布著垂直紙面向里的勻強磁場，已知帶電粒子在該磁場的一直作用下經(jīng)過了x軸上的Q點，Q點坐標(biāo)為（a，0），該磁場的磁感應(yīng)強度B′大小為多大？
（3）若第一象限只在y軸與直線x=a之間的整個區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小仍為B．方向垂直紙面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化（B-t圖）的規(guī)律如圖乙所示，已知在t=0時刻磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，此時某帶電粒子剛好從M點射入第一象限，最終從直線x=a邊界上的K點（圖中未畫出）穿出磁場，穿出磁場時其速度方向沿x軸正方向（該粒子始終只在第一象限內(nèi)運動），則K點到x軸最大距離為多少？要達到此最大距離，圖乙中的T值為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案