14.一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中,其磁感應強度為B,如圖所示.帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零.已知重力加速度為g.下面說法中正確的是( 。
A.小球帶負電
B.小球?qū)π泵娴淖饔昧η『脼榱銜r的速率為$\frac{mgsinθ}{Bq}$
C.小球在斜面上運動的加速度逐漸增大
D.小球在斜面上的運動是勻加速直線運動

分析 帶電小球在滑至某一位置時,由于在安培力的作用下,要離開斜面.根據(jù)磁場方向結(jié)合左手定則可得帶電粒子的電性.
由光滑斜面,所以小球在沒有離開斜面之前一直做勻加速直線運動.借助于洛倫茲力公式可求出恰好離開時的速度大小,從而由運動學公式來算出勻加速運動的時間.由位移與時間關(guān)系可求出位移大小.

解答 解:A、小球向下運動,由磁場垂直紙面向外,由題意可知,要使小球?qū)π泵娴膲毫榱,洛倫茲力必須垂直斜面向上,由左手定則可知,小球一定帶正電.故A錯誤;
B、小球在斜面上下滑過程中,當小球受到的洛倫茲力等于重力垂直與斜面的分力相等時,小球?qū)π泵鎵毫榱悖訠qv=mgcosθ,則速率為v=$\frac{mgcosθ}{q}$.故B錯誤;C、小球沒有離開斜面之前,在重力,支持力、洛倫茲力作用下做勻加速直線運動,雖然速度變大,導致洛倫茲力變大,但三個力的合力卻不變,加速度不變.故小球做勻加速直線運動,故C錯誤,D正確.
故選:D.

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的運動,本題的突破口在于從小球剛從斜面離開時,從而確定洛倫茲力的大小,進而得出剛離開時的速度大小,由于沒有離開之前做勻加速直線運動,所以由運動與力學可解出運動的時間及位移.倘若斜面不是光滑的,則隨著粒子的下滑,洛倫茲力大小變化,導致摩擦力變化,從而使加速度也發(fā)生變化.

練習冊系列答案
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4.如圖所示,當電鍵K斷開時,用頻率為γ的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上電鍵,調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于U時,電流表讀數(shù)仍不為零;當電壓表讀數(shù)大于或等于U時,電流表讀數(shù)為零.已知普朗特常量為h,電子的電荷量為e.則這種陰極材料的極限頻率為(  )
A.$\frac{eU}{h}$B.γ-$\frac{eU}{h}$C.γD.γ+$\frac{eU}{h}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.兩個互相垂直地力F1和F2同時作用在同一物體上,使物體由靜止開始運動,物體通過一段位移的過程中,力F1對物體做功12J,力F2對物體做功16J,則F1和F2的合力對物體做功為( 。
A.4JB.20JC.28JD.192J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于萬有引力F=$\frac{G{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$和重力,下列說法正確的是( 。
A.公式中的G是一個常數(shù),單位是N•m2/kg2
B.到地心距離等于地球半徑2 倍處的重力加速度和地面重力加速度大小相等
C.m1、m2受到的萬有引力是一對平衡力
D.若兩物體的質(zhì)量不變,它們間的距離減小到原來的一半,它們間的萬有引力也變?yōu)樵瓉淼囊话?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,半徑為R的半圓形光滑軌道固定于水平地面上,A、B兩點在同一條豎直線上,AB中點O是半圓形軌道的圓心,質(zhì)量為m的小球以某一初速度從A點進入半圓形軌道,經(jīng)過最高點B飛出后,落在水平面上的C點,現(xiàn)測得AC=2R.不計空氣阻力.求:
(1)小球自B點飛出到達C點的時間;
(2)小球到達B點時的速度大。
(3)小球在B點受到的彈力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.實驗中得到的一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示,若把第一個點記作O,另選連續(xù)的三個點A、B、C作為測量點,經(jīng)測量A、B、C各點到O點的距離分別為70.18cm、77.76cm、85.76cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到B點,重力勢能的減少量為7.78J,動能的增加量等于7.59J.所有重物的質(zhì)量為1.00kg(g=10m/s2,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.滑雪運動員以20m/s的速度從一平臺水平飛出,落地點與飛出點的高度差為3.2m.不計空氣阻力,g取10m/s2.運動員飛過的水平距離為s,所用時間為t,則下列說法正確的是( 。
A.s=16 m,t=0.5 sB.s=16 m,t=0.8 sC.s=20 m,t=0.5 sD.s=20 m,t=0.8 s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,有界勻強磁場與斜面垂直,質(zhì)量為m的正方形線框靜止在傾角為30°的絕緣斜面上(位于磁場外),現(xiàn)使線框獲得速度v向下運動,恰好穿出磁場,線框的邊長小于磁場的寬度,線框與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,則下列說法正確的是( 。
A.線框完全進入磁場后做勻速運動
B.線框進入磁場的過程中電流做的功大于穿出磁場的過程中電流做的功
C.線框進入和穿出磁場時,速度變化量與運動距離成正比
D.線框進入和穿出磁場時,速度變化量與運動時間成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺面上的A點以v0=2m/s 的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,OC與豎直方向成60°角,最后小物塊滑上緊靠光滑圓弧軌道末端D 點的置于光滑水平地面上質(zhì)量M=3kg的足夠長的木板上.已知長木板與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,圓弧半徑R=0.4m,不計空氣阻力,g取10m/s2.求
(1)小物塊到達C點時的速度;
(2)小物塊到達D點時的速度;
(3)小物塊的最終速度及物塊停在木板上的位置距木板右端多遠.

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