3.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的三個(gè)相同的帶電小球A、B、C,分別從同一高度以初速度v0水平拋出(小球運(yùn)動(dòng)過程中,不計(jì)空氣阻力),A球僅處于豎直向下的重力場中,B球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場和重力場中,C球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場和豎直向下的重力場中,它們落地的速率分別為vA、vB、vC,落地瞬間重力的瞬時(shí)功率分別為PA、PB、PC,則以下判斷正確的是( 。
A.vA<vB<vCB.vA=vB<vCC.PA=PB<PCD.PA=PB=PC

分析 由題意可知,A球只受重力做平拋運(yùn)動(dòng),B球除受重力之外,還受垂直紙面向里的洛倫茲力作用,但洛倫茲力不做功,豎直方向只受重力作用,做自由落體運(yùn)動(dòng),C球除受重力之外,還受垂直紙面向里的電場力作用,這兩個(gè)力都是恒力,所以C球做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),并且電場力對小球做正功.再根據(jù)動(dòng)能定理和瞬時(shí)功率的公式即可得出結(jié)論.

解答 解:根據(jù)題意可知:(1)A球只有重力做功;B球雖然還受洛倫茲力作用,但洛倫茲力不做功,也只有重力做功;C球除重力做功外,電場力對其做正功,根據(jù)動(dòng)能定理可知:A、B兩球合力做的功相等,初速度又相同,所以末速度大小相等,而C球合外力做的功比AB兩球合外力做的功大,而初速度與AB球相等,故C球的末速度比AB兩球大,故B正確;
(2)落體時(shí)的重力的功率等于重力乘以重力方向的速度,我們只研究豎直方向,發(fā)現(xiàn)B的洛倫茲力總是垂直紙面向里,不影響重力方向,C的電場力方向也是垂直紙面向里的,對豎直方向也沒用影響,故豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng),高度相同,所以末速度在豎直方向的分量相同,重力又相等,根據(jù)p=mgvy可知三個(gè)球落地瞬間重力的瞬時(shí)功率相等,故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 本題是電場、磁場、重力場問題的綜合應(yīng)用,注意對物體受力情況的分析,要靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解,不涉及到運(yùn)動(dòng)過程的題目可以運(yùn)用動(dòng)能定理去解決,簡潔、方便.該題難度較大.

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

10.如圖甲所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN,PQ相距L,在MP之間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上,寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一質(zhì)量為m,電阻為r,長度也剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,其與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng),且ab離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動(dòng),棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示,F(xiàn)0已知,求:

(1)棒ab與ac之間運(yùn)動(dòng)的加速度;
(2)棒ab離開磁場時(shí)的速率;
(3)棒ab經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量.

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14.如圖在O點(diǎn)有一波源,t=0時(shí)刻開始振動(dòng),在介質(zhì)中形成一列振幅為10cm的簡諧橫波,在t=0.9s時(shí)刻到P點(diǎn)時(shí)波形如圖,OP距離為1.5m,從此時(shí)開始,又經(jīng)過1.9s,質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)平衡位置下方5cm處,由此判斷:
(1)該機(jī)械波的周期;
(2)A點(diǎn)距振源O的距離.

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11.關(guān)于原子和原子核,下列說法中正確的是(  )
A.結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
C.235U的半衰期約為7億年,隨著全球氣候變暖,其半衰期將變短
D.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),需要吸收能量

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18.某物理興趣小組在一次探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,要測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,右端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其左端與穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,右端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列點(diǎn).

(1)圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,用刻度尺測量出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以計(jì)算出:點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度v=0.264m/s,加速度a=0.497m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(2)為了測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),該小組用天平測出了滑塊的質(zhì)量m1,托盤和砝碼的總質(zhì)量m2.若用托盤和砝碼的總重力來代替細(xì)繩對滑塊的拉力,則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{2}g-{m}_{1}a}{{m}_{1}g}$ (用g、a、m1、m2等字母表示).與真實(shí)值相比,測量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大 (填“偏大”或“偏小”).

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8.為了精確測量一電動(dòng)勢約為5V,內(nèi)阻約為2.5Ω的直流電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r,現(xiàn)在除提供導(dǎo)線若干、開關(guān)一個(gè)和待測電源外,還提供有如下儀器:
A.電流表A(量程為200mA,內(nèi)阻約為10Ω)
B.電流表G1(量程為50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
C.電流表G2(量程為20mA,內(nèi)阻為50Ω)
D.定值電阻10Ω
E.定值電阻50Ω
F.定值電阻150Ω
H.滑動(dòng)變阻器50Ω
J.滑動(dòng)變阻器500Ω
選擇合適的儀器,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,電流表A的讀數(shù)為IA,電流表G的讀數(shù)為Ig,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,測量多組IA和Ig的數(shù)據(jù),并以IA為縱軸坐標(biāo),以Ig為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖,若得到的圖象如乙圖所示,對應(yīng)的關(guān)系方程為IA=k Ig+b,且測量電路中對應(yīng)的儀器參數(shù)如圖所示,則b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$(用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示);
若b的數(shù)值為0.4,則電路中定值電阻R2應(yīng)選擇:D(填D、E或F),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇:H(填H或J);
在該實(shí)驗(yàn)電路中,是否會(huì)因?yàn)閮x表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)誤差:不會(huì)(填“會(huì)”或“不會(huì)”).

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15.如圖所示,AB段為$\frac{1}{4}$光滑圓弧,半徑為R=2m,BC為粗糙的水平軌道,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從軌道頂端A由靜止下滑時(shí),恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止且BC端長度為X=4m,g=10m/s2,求:
(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為多大?此時(shí)它對軌道的壓力是多大?
(2)小物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?

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12.一列簡諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖甲所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如乙所示,則下列判斷正確的是( 。
A.該列波沿x軸正方向傳播
B.該列波的波速大小為1m/s
C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則所遇到的波的頻率為0.4Hz
D.若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該障礙物的尺寸一定比40cm小很多
E.從該時(shí)刻起,再經(jīng)過0.4s的時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)A通過的路程是40cm

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13.一鐵架臺放于水平地面上,其上有一輕質(zhì)細(xì)線懸掛一小球,開始時(shí)細(xì)線豎直,現(xiàn)將水平力F作用于小球上,使其緩慢地由實(shí)線位置運(yùn)動(dòng)到虛線位置,鐵架臺始終保持靜止,在這一過程中,下列說法正確的是( 。
A.水平拉力F是恒力B.鐵架臺對地面的壓力一定不變
C.鐵架臺所受地面的摩擦力不變D.鐵架臺對地面的摩擦力始終為零

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