18.如圖所示,在垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球穿在足夠長的水平固定絕緣的直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài),小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)對小球施加水平向右的恒力F0,在小球從靜止開始至速度最大的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.直桿對小球的彈力方向不變B.直桿對小球的摩擦力先減小后增大
C.小球運(yùn)動(dòng)的最大加速度為$\frac{F_0}{m}$D.小球的最大速度為$\frac{{{F_0}+mg}}{μqB}$

分析 小球從靜止開始運(yùn)動(dòng),受到重力、支持力、洛倫茲力、摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律表示出加速度,進(jìn)而分析出最大速度和最大加速度及加速度的變化過程.

解答 解:小球開始下滑時(shí)有:F0-μ(mg-qvB)=ma,隨v增大,a增大,當(dāng)v=$\frac{mg}{qB}$時(shí),a達(dá)最大值$\frac{{F}_{0}}{m}$,摩擦力f=μ(mg-qvB)減;
此時(shí)洛倫茲力等于mg,支持力等于0,此后隨著速度增大,洛倫茲力增大,支持力增大,反向,此后下滑過程中有:F0-μ(qvB-mg)=ma,
隨v增大,a減小,摩擦力增大,當(dāng)${v}_{m}=\frac{{F}_{0}-μmg}{μqB}$時(shí),a=0.此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),速度不變.
所以整個(gè)過程中,v先增大后不變;a先增大后減小,所以BC正確,AD錯(cuò)誤
故選:BC

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是正確地進(jìn)行受力分析,抓住當(dāng)速度增大時(shí),洛倫茲力增大,比較洛倫茲力與重力的大小關(guān)系,分清摩擦力的變化是解決問題的關(guān)鍵

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

8.發(fā)電廠供給用戶的電能通常要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換才能到用戶.現(xiàn)把某發(fā)電廠輸電簡化成先在發(fā)電廠內(nèi)經(jīng)升壓變壓器通過兩條輸電線向遠(yuǎn)距離送電,最后再經(jīng)一次降壓變壓器將電輸送給用戶.若某次發(fā)電廠未經(jīng)變壓器直接通過輸電線向用電設(shè)備供電,則輸出功率為P0時(shí),額定電壓為U的用電設(shè)備正常工作時(shí)的總功率為P1.若發(fā)電廠經(jīng)變壓器再將電能輸送給用戶,當(dāng)發(fā)電廠輸出的功率仍為P0,則用電設(shè)備正常工作時(shí)的功率增加至P2
(1)試畫出電能從發(fā)電廠到用戶經(jīng)過輸電線路的簡化示意圖;
(2)求輸電線電阻R;
(3)所用升壓變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$以及降壓變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$各為多少?(變壓器可視為理想變壓器)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在地球上發(fā)射一顆衛(wèi)星,其第一宇宙速度為7.9km/s.已知某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的81倍,半徑是地球半徑的9倍,欲在該星球上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星,其最小發(fā)射速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.已知,某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為r1的圓形軌道上繞地運(yùn)行的周期為T,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方.假設(shè)某時(shí)刻,該衛(wèi)星如圖在A點(diǎn)變軌進(jìn)入橢圓軌道,近地點(diǎn)B到地心距離為r2.設(shè)衛(wèi)星由A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,不計(jì)空氣阻力.則( 。
A.T=$\frac{3}{8}$T0
B.t=$\frac{({r}_{1}+{r}_{2})T}{2{r}_{1}}$$\sqrt{\frac{{r}_{1}+{r}_{2}}{2{r}_{1}}}$
C.衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時(shí),機(jī)械能增大
D.衛(wèi)星由圖中圓軌道進(jìn)入橢圓軌道過程中,機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.靜止在水平地面上的物塊,受到水平推力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊的加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2.設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,根據(jù)圖象信息可得( 。
A.地面對物塊的最大靜摩擦力為1NB.物塊的質(zhì)量為1kg
C.物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D.4s末推力F的瞬時(shí)功率為36W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.兩相同平板小車A、B放在光滑水平面上,兩小車質(zhì)量均為2kg,車長0.3m,A車左端放一小鐵塊C,質(zhì)量為1kg,鐵塊與小車表面的摩擦因數(shù)均為0.4,開始A、C一起以v0=4m/s滑向靜止的B車,A、B碰撞后粘在一起,求:
①B車運(yùn)動(dòng)的最大速度;
②通過計(jì)算說明,C停在A車還是B車上?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.某物體沿一直線運(yùn)動(dòng),其位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x=2t-2t2,則( 。
A.其初速度v0=2m/sB.其加速度大小為a=2m/s2
C.物體2s內(nèi)的位移為4mD.物體的運(yùn)動(dòng)方向一直不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,均勻的細(xì)鏈條長為L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使$\frac{L}{2}$長部分垂在桌面下,(桌面高度大于鏈條長度),則鏈條上端剛離開桌面時(shí)的動(dòng)能為(  )
A.0B.$\frac{1}{2}$mgLC.$\frac{1}{4}$mgLD.$\frac{3}{8}$mgL

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置來探究彈性勢能的大。畬(shí)驗(yàn)過程如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,彈簧的左端固定,右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸(不連接).當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí),鋼球恰好在桌子邊緣.用小鋼球?qū)椈上蜃髩嚎s一段距離由靜止釋放,鋼球沿水平方向射出桌面后落到水平地面上,測出鋼球落地點(diǎn)到桌面的水平距離s,重力加速度g已知.
(1)鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\sqrt{\frac{2h}{g}}$;
(2)鋼球離開彈簧時(shí)的速度為s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$;
(3)彈簧彈性勢能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關(guān)系式是$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$.

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