15.在光滑絕緣的水平面上的某點(diǎn)固定一帶電小球O,另一個(gè)帶電小球A繞著O在水平面內(nèi)作逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng),兩小球電性相反.空間有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其俯視圖如圖所示.若小球A運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí),小球O突然被移除.關(guān)于小球O突然被移除后小球A可能的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.小球作順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變,周期不變
B.小球作順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑減小,周期減小
C.小球仍作逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑變大,周期變小
D.小球仍作逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變,周期不變

分析 運(yùn)動(dòng)的帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中受力洛倫茲力的作用,分小球帶正電和負(fù)電兩種情況進(jìn)行討論,用左手定則判斷洛倫茲力的方向,根據(jù)向心力公式分析電荷間所受的庫(kù)侖力,小球O突然被移除后,庫(kù)侖引力為零,小球僅受洛倫茲力,根據(jù)受力情況判斷小球的運(yùn)動(dòng)情況即可.

解答 解:①由圖可得,小球A逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若電場(chǎng)力小于洛倫茲力,根據(jù)左手定則可以判斷出A帶正電荷;O點(diǎn)的電荷是負(fù)電荷,A受到的洛倫茲力和庫(kù)侖力提供向心力,得:Fn=F庫(kù)+qvB,去掉負(fù)電荷后:向心力減小,小球的速率不變,則:Fn=$\frac{m{v}^{2}}{r}$ 得,小球運(yùn)動(dòng)的半徑增大,周期:T=$\frac{2πr}{v}$也增大;
②若電場(chǎng)力大于洛倫茲力,又有兩種情況:
(1)由圖可得,小球A逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若A帶正電荷;O點(diǎn)的電荷是負(fù)電荷,電場(chǎng)力大于洛倫茲力,去掉負(fù)電荷后,此時(shí)的結(jié)論與①相同;
(2)若A帶負(fù)電荷;O點(diǎn)的電荷是正電荷,電場(chǎng)力大于洛倫茲力;去掉負(fù)電荷后,粒子只有受到洛倫茲力,根據(jù)左手定則,小球?qū)⒀仨槙r(shí)針的方向運(yùn)動(dòng),因不能判定F-qvB與qvB之間的關(guān)系,所以小球運(yùn)動(dòng)的半徑可能增大,可能不變,可能減。
綜上所述,所以選項(xiàng)AB正確,CD錯(cuò)誤;
故選:AB.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵找出向心力來(lái)源,然后列式分析討論;要注意半徑公式和周期公式僅僅適用與洛倫茲力提供向心力的情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.下列關(guān)于速度和加速度的說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體的速度為正,加速度為負(fù),速度減小
B.物體的速度為負(fù),加速度為負(fù),速度增大
C.物體的速度不變,加速度一定為零
D.物體的速度增大,加速度一定增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.對(duì)于各種速度或速率,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.速率是速度的大小
B.平均速率是平均速度的大小
C.速度是矢量,平均速度是標(biāo)量
D.平均速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,一正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有一光滑絕緣桿豎直放置,一帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)套在桿上,從A點(diǎn)將小球由靜止釋放,一段時(shí)間后小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),A、C間的高度差為h,B為AC的中點(diǎn),若從A到C的過(guò)程中,小球電勢(shì)能先增大后減小且在B點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大,則下列分析正確的是( 。
A.小球一定帶正電B.小球在B點(diǎn)加速度大小為g
C.小球在C點(diǎn)的速度一定小于$\sqrt{2gh}$D.小球在C點(diǎn)的速度一定等于$\sqrt{2gh}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,A、B兩物體重疊放置在水平地面上.第一次,對(duì)B作用一水平拉力F,發(fā)現(xiàn)A、B靜止不動(dòng);第二次,將同樣的水平拉力F作用在A上,發(fā)現(xiàn)B仍然靜止不動(dòng),而A恰好能在B上勻速運(yùn)動(dòng).那么,下列判斷正確的是( 。
A.這兩次地面對(duì)B的摩擦力大小相等B.這兩次A、B之間的摩擦力大小相等
C.第一次地面對(duì)B的摩擦力大于FD.第二次地面對(duì)B的摩擦力小于F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.汽車以10m/s的速度在平直的公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s的速度沿同方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車立即剎車作加速度大小為6m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)?若使汽車不撞上自行車,汽車應(yīng)在離自行車多遠(yuǎn)處開(kāi)始剎車?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰,兩球相碰后,A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{4}$.則碰后B球的速度大小是(  )
A.$\frac{{v}_{0}}{6}$B.$\frac{{5{v_0}}}{12}$C.$\frac{{v}_{0}}{2}$D.$\frac{{v}_{0}}{2}$或$\frac{{v}_{0}}{6}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.某興趣小組在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5Ω,為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,從實(shí)驗(yàn)室找出以下供選擇的器材:
A.電池組(3V,內(nèi)阻約1Ω)
B.電流表A1(0~3A,內(nèi)阻0.012 5Ω)
C.電流表A2(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
D.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻4kΩ)
E.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ
F.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,允許最大電流1A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(0~2 000Ω,允許最大電流0.3A)
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)上述器材中,電流表應(yīng)選C,電壓表應(yīng)選D,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F(填寫(xiě)器材前的字母).
(2)測(cè)電阻時(shí),電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成測(cè)量電路時(shí),應(yīng)采用電流表外接法,將設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在圖1虛線框內(nèi).
(3)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖2,則讀為0.900mm.
(4)若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度,d表示直徑,測(cè)得電阻為R,請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=$\frac{πRkm428oz^{2}}{4L}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.某物體以大小恒定的初速度,沿可改變角度的足夠長(zhǎng)斜面向上運(yùn)動(dòng).由實(shí)驗(yàn)測(cè)得斜面傾角為θ1時(shí),物體沿斜面上升的最大位移為s1;斜面傾角為θ2時(shí),物體沿斜面上升的最大位移為s2.則可求物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{s}_{1}sin{θ}_{1}-{s}_{2}sin{θ}_{2}}{{s}_{2}cos{θ}_{2}-{s}_{1}cos{θ}_{2}}$,物體的初速度v0=$\sqrt{2g{s}_{1}(sin{θ}_{1}+\frac{{s}_{2}sin{θ}_{2}-{s}_{1}sin{θ}_{1}}{{s}_{1}cos{θ}_{1}-{s}_{2}cos{θ}_{2}}cos{θ}_{1})}$.

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