1.地面附近水平虛線MN的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.一帶電微粒自距MN為h的高處由靜止下落,從P點(diǎn)進(jìn)入場區(qū),沿半圓圓弧POQ運(yùn)動,經(jīng)圓弧的最低點(diǎn)O從Q點(diǎn)射出.重力加速度為g,忽略空氣阻力的影響.下列說法中正確的是( 。
A.若返回Q點(diǎn)進(jìn)入場區(qū),將沿半圓圓弧QOP運(yùn)動,從P點(diǎn)射出
B.微粒進(jìn)入場區(qū)后做圓周運(yùn)動,半徑為$\frac{E}{B}\sqrt{\frac{2h}{g}}$
C.從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中,微粒的電勢能與重力勢能之和越來越小
D.從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中,微粒的電勢能先增大后減小

分析 帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,受到重力、電場力和洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動,可知電場力與重力平衡.由洛倫茲力提供向心力,可求出微粒做圓周運(yùn)動的半徑.根據(jù)電場力做功正負(fù),判斷電勢能的變化和機(jī)械能的變化.

解答 解:A、帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,電場力與重力必定平衡,洛侖茲力提供向心力,故再次從Q點(diǎn)進(jìn)入場區(qū)后向右偏轉(zhuǎn),依然做勻速圓周運(yùn)動,故A錯誤;
B、從P到Q過程,電場力與重力必定平衡,洛侖茲力提供向心力,故:
mg=qE      ①
由洛倫茲力提供向心力,則有:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$    ②
又v=$\sqrt{2gh}$   ③
聯(lián)立三式得,微粒做圓周運(yùn)動的半徑為:
r=$\frac{E}{B}\sqrt{\frac{2h}{g}}$.
故B正確;
C、微粒從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中做勻速圓周運(yùn)動,電勢能、動能、重力勢能之和一定,動能不變,則知微粒的電勢能和重力勢能之和一定,故C錯誤;
D、從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中,電場力先做負(fù)功后做正功,則其電勢能先增大后減小,故D正確;
故選:BD

點(diǎn)評 本題解題關(guān)鍵是分析微粒做勻速圓周運(yùn)動的受力情況,根據(jù)合力提供向心力并結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行判斷.

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

12.一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為r=5Ω,外接一只電阻為R=95Ω的燈泡,如圖乙所示,求:

(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω;
(2)電壓表的示數(shù)U;
(3)發(fā)電機(jī)每分鐘提供的電能E.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學(xué)做“驗證動能定理”的實(shí)驗.由靜止釋放物體前,實(shí)驗裝置情形如圖甲所示.

(1)該同學(xué)實(shí)驗操作中的兩處明顯錯誤或不當(dāng)是:
①打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源;②重物釋放時應(yīng)緊靠打點(diǎn)計時器.
(2)該同學(xué)按正確的實(shí)驗操作,得到的紙帶如圖乙所示.取連續(xù)的六個打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計數(shù)點(diǎn),測得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為f,則打點(diǎn)E時重物速度的表達(dá)式為vE=$\frac{({h}_{5}-{h}_{3})f}{2}$;若分別計算出各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方(v2)與重物下落高度(h)的關(guān)系圖線如圖丙所示,則由圖線計算出的斜率K=18.8m/s2.在誤差允許范圍內(nèi),若滿足斜率k等于2倍當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎,用合外力所做的功等于重物動能的變化?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.某衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和中軌道衛(wèi)星組成,設(shè)中軌道衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行,地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星距離地面的高度分別約為地球半徑的6倍和2.5倍,下列說法正確的是( 。
A.靜止軌道衛(wèi)星的周期約為中軌道衛(wèi)星的周期的2$\sqrt{2}$倍
B.靜止軌道衛(wèi)星的線速度約為中軌道衛(wèi)星的線速度的$\frac{1}{2}$
C.靜止軌道衛(wèi)星的加速度約為中軌道衛(wèi)星的加速度的$\frac{1}{2}$
D.因為靜止軌道衛(wèi)星的線速度比中軌道衛(wèi)星的線速度小,故中軌道衛(wèi)星可通過減速變軌到同步軌道

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.甲、乙兩輛行駛速度相等,汽車剎車后,甲在3s內(nèi)前進(jìn)36m后停止,乙經(jīng)過1.5s停止,則乙車前進(jìn)了( 。
A.9mB.36mC.18mD.72m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,甲木板的質(zhì)量m1=2kg,乙木板的質(zhì)量m2=2kg,甲木板的右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,小物塊的質(zhì)量m=1kg,甲木板和小木塊的速度v1=8m/s,乙木板的速度v2=2m/s,方向均向右,兩木板與地面間均無摩擦,小物塊與乙木板間的動摩擦因素μ=0.1,已知乙木板足夠長,重力加速度g=10m/s2,兩木板碰撞后粘在一起,求:
①兩木板碰撞后的瞬間乙木板的速度大;
②兩木板碰撞后,小物塊與乙木板發(fā)生性對運(yùn)動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖.勵磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場方向垂直.電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制,磁場強(qiáng)弱可通過勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié).下列說法正確的是( 。
A.僅增大勵磁線圈的電流,電子束徑跡的半徑變大
B.僅提高電子槍的加速電壓,電子束徑跡的半徑變大
C.僅增大勵磁線圈的電流,電子做圓周運(yùn)動的周期將變大
D.僅提高電子槍的加速電壓,電子做圓周運(yùn)動的周期將變大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.下列說法正確的是( 。
A.波源在某介質(zhì)中做頻率為f、振幅為A的簡諧運(yùn)動,形成波長為λ的簡諧橫波,該波的傳播速度為v=$\frac{λ}{f}$
B.光波和機(jī)械波都可以發(fā)生干涉、衍射和多普勒效應(yīng)
C.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場,該磁場向外傳播就形成了電磁波
D.根據(jù)相對論可知空間和時間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)
E.當(dāng)頻率一定的聲源向著靜止的接收器勻速運(yùn)動時,接收器接收到的聲波頻率一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.在“研究一定質(zhì)量理想氣體在溫度不變時,壓強(qiáng)和體積的關(guān)系”實(shí)驗中.某同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗:
①將注射器活塞移動到體積適中的V0位置,接上軟管和壓強(qiáng)傳感器,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積V0與壓強(qiáng)p0
②用手握住注射器前端,開始緩慢推拉活塞改變氣體體積.
③讀出注射器刻度表示的體積V,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的V與壓強(qiáng)p.
④重復(fù)②③兩步,記錄5組數(shù)據(jù).作p-$\frac{1}{V}$圖.
(1)在上述步驟中,該同學(xué)對器材操作的錯誤是:用手握住注射器前端.因為該操作通常會影響氣體的溫度(填寫狀態(tài)參量).
(2)若軟管內(nèi)容積不可忽略,按該同學(xué)的操作,最后擬合出的p-$\frac{1}{V}$直線應(yīng)是圖a中的1.(填寫編號)
(3)由相關(guān)數(shù)學(xué)知識可知,在軟管內(nèi)氣體體積△V不可忽略時,p-$\frac{1}{V}$圖象為雙曲線,試用玻意耳定律分析,該雙曲線的漸近線(圖b中的虛線)方程是p=P0($\frac{{V}_{0}+△V}{△V}$).(用V0、p0、△V表示)

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