20.如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中,隧道足夠長(zhǎng),物塊上、下表面與隧道上、下表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,整個(gè)空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0,空氣阻力忽略不計(jì),物塊電荷量不變,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊克服阻力做功不可能為( 。
A.0B.$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$
C.$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$+$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$D.$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$

分析 根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向,因初速度大小未知,故開(kāi)始時(shí)滑塊受彈力方向不能確定,應(yīng)討論.

解答 解:由題意對(duì)滑塊受力分析,因不知道開(kāi)始時(shí)滑塊所受洛倫茲力與重力誰(shuí)大,故彈力方向大小均不能確定,應(yīng)討論:
A:若滑塊受到向上的洛倫茲力F=mg,則支持力FN=0,摩擦力f=0,滑塊將勻速運(yùn)動(dòng),摩擦力不做功,故A可能;
B,若F<mg,則彈力方向向上,豎直方向滿足FN+F=mg,水平方向受摩擦力向左,滑塊做減速運(yùn)動(dòng),由F=qvB知,F(xiàn)減小,F(xiàn)N則增大,f增大,由-f=ma可知,v繼續(xù)減小,最后減為零,由動(dòng)能定理知,-W=0-$\frac{1}{2}$mv2,解得:W=$\frac{1}{2}$mv2,故B可能;
C、若F>mg,則滑塊受到向下的壓FN,在豎直方向滿足F=mg+FN,滑塊向右做減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)態(tài)分析知,當(dāng)F=mg時(shí)FN=0,f=0,最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)滿足:qvB=mg,解得:v=$\frac{mg}{qB}$,對(duì)滑塊整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理得:-W=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$,聯(lián)立解得:W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-$$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$,故C不可能,D可能;
本題選不可能的,故選:C.

點(diǎn)評(píng) 洛倫茲力是變力,其方向時(shí)刻與速度方向垂直,故洛倫茲力永不做功,涉及到洛倫茲力與功、動(dòng)能等問(wèn)題,要用動(dòng)能定理求解.

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:選擇題

10.甲、乙兩物體同時(shí)從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如圖所示,則下列判斷正確的是( 。
A.甲做勻速直線運(yùn),乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.兩物體兩次相遇的時(shí)刻分別是1S末和4S末
C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2S后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.第2s末乙物體的運(yùn)動(dòng)方向改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖甲所示,為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖.

①根據(jù)電路圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整.(注:左邊為伏特表)
②開(kāi)關(guān)S閉合之前,圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于A端(選填“A”、“B”或“AB中間”)
③實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/A0.100.160.200.230.250.260.27
根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖丙中畫出小燈泡的I-U特性曲線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.人類發(fā)現(xiàn)電和磁的聯(lián)系,經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月.1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng).l831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A.給小磁針上方的導(dǎo)線通電,小磁針一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.給小磁針上方的導(dǎo)線通電,小磁針可能會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.線圈橫截面積大,磁鐵穿過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流就強(qiáng)
D.磁鐵的磁性強(qiáng),磁鐵穿過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流就強(qiáng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小不等、方向相反的電流.a(chǎn)、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到0點(diǎn)的距離均相等.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.0點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零
B.b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零
C.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能相等,方向相反
D.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能相等,方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:
A.干電池一節(jié)
B.電流表(量程0.6A)
C.電壓表(量程3V)
D.開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線
E.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω,允許最大電流1A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值200Ω,允許最大電流0.5A)
G.滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值2000Ω,允許最大電流0.1A)

(1)按圖甲所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1(填“R1”、“R2”或“R3”).
(2)圖乙電路中部分導(dǎo)線已連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整.要求變阻器的滑片滑至最左端時(shí),其使用電阻值最大.
(3)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讀取電壓表和電流表的示數(shù).用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù),將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)圖中,請(qǐng)作出UI圖線,由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)電阻r=1.9Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
所得內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比偏。ㄌ睢捌蟆、“偏小”或“相等”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖是懷化市新成立的一所學(xué)校的大門,大門安裝了數(shù)十米長(zhǎng)的電動(dòng)伸縮門顯得寬闊而氣派.其電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V 400W字樣,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為400WB.電動(dòng)機(jī)的功率始終是400W
C.電動(dòng)機(jī)的最小功率為400WD.電動(dòng)機(jī)的額定功率為400W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖甲所示,輕桿一端與質(zhì)量為1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球相連,另一端可繞光滑固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),取水平向右為正方向,小球的水平分速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,A、B、C三點(diǎn)分別是圖線與縱軸、橫軸的交點(diǎn)、圖線上第一周期內(nèi)的最低點(diǎn),該三點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是1、0、-5.g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.輕桿的長(zhǎng)度為0.5m
B.小球經(jīng)最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)它的作用力方向豎直向上
C.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小球的速度為3m/s
D.曲線AB段與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積為0.6m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻減速下滑.若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則物塊( 。
A.可能勻速下滑B.仍以加速度a勻減速下滑
C.將以大于a的加速度勻減速下滑D.將以小于a的加速度勻減速下滑

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