8.如圖MDN為絕緣材料制成的固定的豎直光滑半圓形軌道,半徑為R,直徑MN水平,整個(gè)空間存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一帶電荷量為-q,質(zhì)量為m的小球自M點(diǎn)無初速度下滑(小球未離開半圓軌道),下列說法中正確的是(  )
A.小球由M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)D時(shí)所用時(shí)間與磁場無關(guān)
B.小球滑到軌道右側(cè)時(shí),可以到達(dá)軌道最高點(diǎn)N
C.小球滑到D點(diǎn)時(shí),速度大小v=$\sqrt{2gR}$
D.小球滑到D點(diǎn)時(shí),對軌道的壓力一定大于mg

分析 洛倫茲力的方向指向圓心,不改變速度的大小,根據(jù)動(dòng)能定理求出到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度.根據(jù)牛頓第二定律,徑向的合力提供向心力,求出軌道對小球的支持力.

解答 解:A、因?yàn)槁鍌惼澚κ冀K對小球不做功,故根據(jù)動(dòng)能定理洛倫茲力不改變小球速度的大小,故有無磁場不影響小球的圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,不影響小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,小球由M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)D時(shí)所用時(shí)間與磁場無關(guān),故A正確;
B、小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,只有重力做功,小球的機(jī)械能守恒,小球滑到軌道右側(cè)時(shí),可以到達(dá)軌道最高點(diǎn)N,故B正確;
C、從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgR=$\frac{1}{2}$mv2,解得:v=$\sqrt{2gR}$,故C正確;
D、小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),若受到的洛倫茲力的方向向上,在D點(diǎn),由牛頓第二定律得:N+qvB-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:N=3mg-qvB,小球?qū)壍赖膲毫Σ灰欢ù笥谥亓g,故D錯(cuò)誤;
故選:ABC.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合運(yùn)用了動(dòng)能定理和牛頓第二定律,關(guān)鍵是受力分析,運(yùn)用合適的規(guī)律進(jìn)行解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光燈、調(diào)速電風(fēng)扇.以前是用變壓器來實(shí)現(xiàn)的,缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)的.如圖所示為經(jīng)過一個(gè)雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓.即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中,前面四分之一周期被截去.調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少,從而改變電燈上的電壓,那么現(xiàn)在電燈上的電壓為(  )
A.UmB.$\frac{{U}_{m}}{2}$C.$\frac{\sqrt{2}{U}_{m}}{2}$D.$\sqrt{2}$Um

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.質(zhì)量為2.0kg的物體放在水平地面上,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,現(xiàn)對物塊施加10N的水平拉力,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng).試求:開始運(yùn)動(dòng)過后的4.0s內(nèi)物體的位移大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.2013年,山西省完成了17608個(gè)行政村街道亮化工程,總投資20余億元,該工程全部使用太陽能路燈,如圖是某行政村使用的太陽能路燈的電池板銘牌,則電池板的內(nèi)阻值約為( 。
A.0.14ΩB.0.16ΩC.6.23ΩD.7.35Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖,一物塊放在粗糙水平面上,現(xiàn)用一水平拉力拉物塊,使其向右做加速運(yùn)動(dòng),拉力的功率保持恒定,則物塊加速過程中加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象可能的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,半徑R=2.5m的光滑半圓軌道ABC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道DC相切于C點(diǎn),半圓軌道的直徑AC與斜面垂直.質(zhì)量m=1kg的小球從A點(diǎn)左上方距A點(diǎn)高h(yuǎn)=0.45m的P點(diǎn)以某一速度v0水平拋出,剛好與半圓軌道的A點(diǎn)相切進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè),之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點(diǎn)等高的D點(diǎn).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球從P點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小v0;
(2)小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)B的壓力大小;
(3)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中摩擦力做的功W.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.在一小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈abdc的面積為S,匝數(shù)為n,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖甲所示),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路,下列說法中正確的是( 。
A.從t1到t3這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量為零
B.從t4到t3這段時(shí)間通過電阻R的電荷量為$\frac{{E}_{0}}{(R+r)ω}$
C.t4時(shí)刻穿過線圈的磁通量變化率大小為E0
D.t2時(shí)刻電阻R的發(fā)熱功率為$\frac{R{E}_{0}^{2}}{2(R+r)^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列情況中的速度,屬于瞬時(shí)速度的是( 。
A.百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)時(shí)的速度為9.5m/s
B.由于堵車,汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2m/s
C.返回地球的太空艙落到太平洋水面時(shí)的速度為8m/s
D.子彈射到墻上時(shí)的速度為800m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,滑塊沿粗糙斜面加速下滑的過程中,滑塊所受各力中不做功的是( 。
A.重力B.摩擦力C.支持力D.合外力

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同步練習(xí)冊答案