17.如圖所示,MDN為絕緣材料制成的半徑為R的光滑豎直半圓環(huán),置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球從M點(diǎn)無初速下落,D為圓環(huán)最低點(diǎn),則下列說法中正確的是( 。
A.小球滑到D點(diǎn)時速率滿足V<$\sqrt{2gR}$
B.小球由M滑到D點(diǎn)所用時間與磁場無關(guān)
C.小球滑到D點(diǎn)時對圓環(huán)軌道的壓力一定大于mg
D.小球滑到D點(diǎn)時對圓環(huán)軌道的壓力隨圓環(huán)半徑的增大而增大

分析 倫茲力的方向指向圓心,不改變速度的大小,根據(jù)動能定理求出到達(dá)D點(diǎn)時的速度.根據(jù)牛頓第二定律,徑向的合力提供向心力,求出軌道對小球的支持力.

解答 解:A、從M點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中只有重力做功,根據(jù)動能定理得:
mgR=$\frac{1}{2}$mv2
解得:v=$\sqrt{2gR}$.故A錯誤;
B、因?yàn)槁鍌惼澚κ冀K對小球不做功,故根據(jù)動能定理洛倫茲力不改變小球速度的大小,故有無磁場不影響小球的圓周運(yùn)動的快慢,故B正確;
C、小球運(yùn)動到D點(diǎn)時若受到的洛倫茲力的方向向上,則有:N+qvB-mg=$\frac{{mv}^{2}}{R}$,
解得:N=3mg-qvB,知不一定大于重力mg,故C錯誤;
D、由以上的分析:N=3mg-qvB=3mg-qB$\sqrt{2gR}$,知半徑增大,支持力減小,則壓力減。蔇錯誤.
故選:B

點(diǎn)評 本題綜合運(yùn)用了動能定理和牛頓第二定律,關(guān)鍵是受力分析,運(yùn)用合適的規(guī)律進(jìn)行解題.

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

7.如圖1所示,將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置不僅可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還可以測定重力加速度.

(1)實(shí)驗(yàn)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需 以下的器材是D(填寫器材前字母代號).
A.低壓直流電源、天平及砝碼       B.低壓直流電源、毫米刻度尺
C.低壓交流電源、天平及砝碼       D.低壓交流電源、毫米刻度尺
(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶,測得各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時器打出各點(diǎn)時重物下落的速度大小v,根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在v2-h直角坐標(biāo)系中畫出了如圖2圖線(重物下落速度平方v2與下落高度h的關(guān)系圖線),若圖線的斜率為k,則實(shí)驗(yàn)中所測得的重力加速度可表達(dá)為g=$\frac{k}{2}$.
(3)從圖2圖線,可求得重力加速度值約為g=9.68m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖(a)所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,極長L=2$\sqrt{3}$d,B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,K與N間的距離$\overline{KN}$=a.現(xiàn)有質(zhì)量為m帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO'的速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力.

(1)若在A、B板上加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大。
(2)若在A、B板上加上如圖(b)所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢高,其中T=$\frac{2L}{{v}_{0}}$,且粒子只在0~$\frac{T}{2}$時間內(nèi)入射,則能打到小孔K的粒子在何時從O點(diǎn)射入?
(3)在NM和NP兩檔板所夾的某一區(qū)域存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,使?jié)M足條件(2)從小孔K飛入的粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.地面上靜止的人觀察一條沿自身長度方向高速運(yùn)動的桿,其長度總比桿靜止時的長度小√(判斷對錯)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.根據(jù)給出的速度和加速度的正負(fù),對下列運(yùn)動性質(zhì)的判斷不正確的是( 。
A.v0<0、a<0,物體做加速運(yùn)動
B.v0<0、a>0,物體先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動
C.v0>0、a<0,物體先做減速運(yùn)動,后做加速運(yùn)動
D.v0>0、a=0,物體做勻減速直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.用一束光照射金屬表面,能發(fā)生光電效應(yīng),若需要增大光電子的最大初動能,應(yīng)采取的辦法是(  )
A.增大照射光的強(qiáng)度B.增大照射光的頻率
C.延長照射的時間D.增大照射光的波長

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,A的質(zhì)量為3m,B的質(zhì)量為2m,兩球用細(xì)線懸掛于天花板上靜止不動.兩球間是一個輕質(zhì)彈簧,如果突然剪斷懸線,則在剪斷懸線瞬間,A球加速度為$\frac{5}{3}g$;B球加速度為0.(已知重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)中,獲得了如圖所示的圖象.
(1)實(shí)驗(yàn)中要用的是兩個力傳感器;
(2)僅從圖象可以得出的結(jié)論是:兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.
(3)實(shí)驗(yàn)中兩手邊拉邊運(yùn)動與兩手靜止對拉沒有區(qū)別(選填“有”或“沒有”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.在磁場中,某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向應(yīng)是(  )
A.放入該點(diǎn)處的通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向
B.放入該點(diǎn)處小磁針S極的受力方向
C.運(yùn)動的電荷在該點(diǎn)處所受到的洛倫茲力的方向
D.通過該點(diǎn)處磁感線的切線方向

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