5.如圖所示,水平固定一截面為正方形絕緣方管的長度為L,空間存在場強為E、方向水平向右的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B.方向豎直向下的勻強磁場,將質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從左側(cè)管口無初速度釋放,已知小球與管道各接觸面間動摩擦因數(shù)均為μ,小球運動到右側(cè)管口處時速度為v,該過程( 。
A.洛倫茲力對小球做功為$\frac{1}{2}$qvBL
B.電場力對小球做功為qEL
C.系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgL
D.系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為qEL-$\frac{1}{2}$mv2

分析 根據(jù)左手定則判斷出洛倫茲力的方向,然后結(jié)合鋰離子的特點判斷洛倫茲力做的功;根據(jù)電場力的方向、大小以及小球運動的位移,計算出電場力做的功;使用Q=fs計算因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

解答 解:A、小球向右運動,由左手定則可知,小球受到的洛倫茲力的方向垂直于紙面向里,與運動的方向垂直,使用洛倫茲力不做功.故A錯誤;
B、小球受到的電場力大小為F=qE,方向向右,小球運動的方向也向右,所以電場力做的功:W=FL=qEL.故B正確;
C、小球在運動的過程中,受到向下的重力,向右的電場力,垂直于紙面向里的洛倫茲力,和支持力的作用,在正方形絕緣方管的平面內(nèi),支持力的方向與重力、洛倫茲力的合力的方向相反,大小為:$N=\sqrt{{m}^{2}{g}^{2}+{f}_{洛}^{2}}$
系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為:Q=fL=μNL>μmgL.故C錯誤;
D、小球運動的過程中只有電場力和摩擦力做功,由動能定理得:qEL-Wf=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
所以:${W}_{f}=qEL-\frac{1}{2}m{v}^{2}$.故D正確.
故選:BD

點評 該題考查帶電小球在復(fù)合場中的運動,涉及受力分析、左手定則、以及摩擦力做功等問題,對小球的受力分析一定要細致,否則,在計算摩擦力做功的過程中,容易出現(xiàn)錯誤,將摩擦力計算為μmg.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.關(guān)于近代物理學(xué),下列說法正確的是 ( 。
A.α射線、β射線和γ射線是三種波長不同的電磁波
B.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能輻射出6種不同頻率的光
C.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減少
D.10個放射性元素的原子核在經(jīng)一個半衰期后,一定有5個原子核發(fā)生衰變
E.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實驗都表明光具有粒子性

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一個帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動,要想確定該帶電粒子的比荷(粒子的電量與質(zhì)量之比),則只需要知道( 。
A.運動速度v和磁感應(yīng)強度BB.磁感應(yīng)強度B和運動周期T
C.軌跡半徑r和運動速度vD.軌跡半徑r和磁感應(yīng)強度B

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.用圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律,跨過定滑輪的細線兩端系著質(zhì)量均為M的物塊A、B,A下端與通過打點計時器的紙帶相連,B上放置一質(zhì)量為m的金屬片C,固定的金屬圓環(huán)D處在B的正下方.系統(tǒng)靜止時C、D間的高度差為h.先接通電磁打點計時器,再由靜止釋放B,系統(tǒng)開始運動,當(dāng)B穿過圓環(huán)D后C被D阻擋而停止.
(1)如已測出B穿過圓環(huán)D時的速度大小v,則若等式$mgh=\frac{1}{2}(2M+m){v}^{2}$(均用題中物理量的字母表示)成立,即可認為A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒.
(2)還可運用圖象法加以驗證:改變物塊B的釋放位置,重復(fù)上述實驗,記錄每次C、D間的高度差h,并求出B剛穿過D時的速度v,作出v2-h圖線如圖乙所示,根據(jù)圖線得出重力加速度的表達式g=$\frac{(2M+m){v}^{2}}{2m{h}_{1}}$.(均用題中物理量的字母表示),代入數(shù)據(jù)再與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮”容^,即可判斷A、B、C組成的系統(tǒng)機械能是否守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.物理學(xué)中有多種研究問題的方法,下列有關(guān)研究方法的敘述中錯誤的是( 。
A.將實際的物體抽象為質(zhì)點采用的是建立理想模型法
B.探究加速度a與力F、質(zhì)量m之間的關(guān)系時,采用了控制變量法
C.定義電場強度的概念,采用的是比值定義法
D.伽利略比薩斜塔上的落體實驗,采用的是理想實驗法

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10.如圖,粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,管內(nèi)左側(cè)水銀面與管口A之間氣柱長為lA=40cm,現(xiàn)將左管豎直插入水銀槽中,穩(wěn)定后管中左側(cè)的水銀面相對玻璃管下降了2cm,設(shè)被封閉的氣體為理想氣體,整個過程溫度不變,已知大氣壓強p0=76cmHg,求:穩(wěn)定后A端上方
(1)氣柱的壓強;
(2)氣柱的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖甲所示,在xOy豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強電場,在第一象限內(nèi)有一與x軸相切于點(2R,0)、半徑為R的圓形區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy面的勻強磁場,電場與磁場隨時間變化如圖乙、丙所示,設(shè)電場強度豎直向下為正方向,磁場垂直紙面向里為正方向,電場、磁場同步周期性變化(每個周期內(nèi)正反向時間相同).一帶正電的小球A沿y軸方向下落,t=0時刻A落至點(0,3R),此時,另一帶負電的小球B從最高點(2R,2R)處開始在磁場內(nèi)緊靠磁場邊界作勻速圓周運動;當(dāng)A球再下落R時,B球旋轉(zhuǎn)半圈到達點(2R,0);當(dāng)A球到達原點O時,B球又旋轉(zhuǎn)半圈回到最高點;然后A球開始勻速運動,兩球的質(zhì)量均為m,電量大小均為q.(不計空氣阻力及兩小球之間的作用力,重力加速度為g)求:

(1)勻強電場的場強E的大。
(2)小球B作勻速圓周運動的周期T及勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。
(3)電場、磁場變化第一個周期末AB兩球間的距離.

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14.關(guān)于磁感應(yīng)強度,下列說法正確的是( 。
A.通電導(dǎo)線所受的磁場力為零,該處的磁感應(yīng)強度大小也一定為零
B.磁場中某處的磁感應(yīng)強度的方向跟電流在該處受到的磁場力的方向相同
C.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度大小為零的位置,那么它受到的磁場力也一定為零
D.1m長的通電導(dǎo)線放置在磁場中,通過1A的電流,受到的磁場力為1N,則該處的磁感應(yīng)強度大小就是1T

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.為測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖甲所示,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計改裝的電流表,為標準電壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標稱值為4.0Ω的定值電阻.
(1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100μA、內(nèi)阻rg=2.0kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只1.0Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1
(2)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;

某次試驗的數(shù)據(jù)如表所示:
測量次數(shù)123456
電壓表讀數(shù)U/V5.165.044.944.834.714.59
改裝表讀數(shù)I/mA406080100120140
該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法),計算出電池組的內(nèi)阻r=1.66Ω(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是能充分利用已測得的數(shù)據(jù).

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