5.如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內(nèi),y軸正方向豎直向上,空間有垂直于xOy平面的勻強磁場(圖中未畫出).一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線所示.下列說法中正確的是( 。
A.軌跡OAB可能為圓弧
B.小球在整個運動過程中機械能增加
C.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等
D.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向

分析 電荷在重力和洛倫茲力共同作用下做曲線運動,重力恒為mg,洛倫茲力大小F=qvB,與物體的速度有關(guān),重力改變電荷運動速度的大小,洛倫茲力改變電荷運動速度的方向,因洛倫茲力大小隨速度的變化而變化,故電荷不可能做圓周運動;在整個運動過程中,由于洛倫茲力不做功,系統(tǒng)只有重力做功,故系統(tǒng)的機械能守恒.

解答 解:A、因為重力改變速度的大小,而洛倫茲力僅改變速度的方向,又洛倫茲力大小隨隨速度的變化而變化,故電荷運動的軌跡不可能是圓,故A錯誤;
B、整個過程中由于洛倫茲力不做功,即只有重力做功,故系統(tǒng)機械能守恒,故B錯誤;
C、小球在A點時受到的洛倫茲力與重力的作用,合力提供向上的向心力,所以洛倫茲力 大于重力,故C錯誤;
D、因為系統(tǒng)只有重力做功,小球運動至最低點A時重力勢能最小,則動能最大,速度最大.曲線運動的速度方向為該點的切線方向,是低點的切線方向在水平方向,故D正確.
故選:D.

點評 該題考查小球在重力和洛倫茲力的作用下的運動,注意洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直,在運動過程中洛倫茲力不做功.

練習(xí)冊系列答案
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15.一個人造天體飛臨某個行星,并進入行星表面的圓軌道,已經(jīng)測出該天體環(huán)繞行星一周所用的時間為T,那么這顆行星的密度是ρ=$\frac{3{π}^{2}}{G{T}^{2}}$.

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16.下列說法正確的是( 。
A.鏈式反應(yīng)在任何條件下都能發(fā)生
B.放射性元素的半衰期隨環(huán)境溫度的升高而縮短
C.中等核的比結(jié)合能最大,因此這些核是最穩(wěn)定的
D.根據(jù)E=mc2可知,物體所具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著簡單的正比關(guān)系

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13.某種油酸密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M、油酸分子直徑為d,將該油酸稀釋為體積濃度為$\frac{1}{n}$的油酸酒精溶液,用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜,已知一滴油酸酒精溶液的體積為V.若把油膜看成是單分子層,每個油分子看成球形,則油分子的體積為$\frac{π8owajdo^{3}}{6}$,求:
①一滴油酸酒精溶液在水面上形成的面積;
②阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,兩根半徑為r的$\frac{1}{4}$圓弧軌道間距為L,其頂端a、b與圓心處等高,軌道光滑且電阻不計,在其上端連有一阻值為R的電阻,整個裝置處于輻向磁場中,圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B.將一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放.已知當金屬棒到達如圖所示的cd位置(金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為θ)時,金屬棒的速度達到最大;當金屬棒到達軌道底端ef時,對軌道的壓力為1.5mg.求:
(1)當金屬棒的速度最大時,流經(jīng)電阻R的電流大小和方向;
(2)金屬棒滑到軌道底端的整個過程中流經(jīng)電阻R的電量;
(3)金屬棒滑到軌道底端的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,一質(zhì)量為m、長為L的木板A靜止在光滑水平面上,其左側(cè)固定一勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧,彈簧原長為l0,右側(cè)用一不可伸長的輕質(zhì)細繩連接于豎直墻上.現(xiàn)使一可視為質(zhì)點小物塊B以初速度v0從木板的右端無摩擦地向左滑動,而后壓縮彈簧.設(shè)B的質(zhì)量為λm,當λ=1時細繩恰好被拉斷.已知彈簧彈性勢能的表達式Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的壓縮量.求:
(1)細繩所能承受的最大拉力的大小Fm
(2)當λ=1時,小物塊B滑離木板A時木板運動位移的大小sA
(3)當λ=2時,求細繩被拉斷后長木板的最大加速度am的大小
(4)為保證小物塊在運動過程中速度方向不發(fā)生變化,λ應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.據(jù)國際民航組織估計,全世界每年飛鳥撞飛機約有1萬次,其中約有12%造成飛機損壞,嚴重損壞的約3%.有專家估計,世界上每年因機鳥相撞付出的代價高達100多億美元.小小的飛鳥撞壞龐大、堅實的飛機,真難以想象.設(shè)飛鳥的質(zhì)量m=1kg,飛機的飛行速度為v=800m/s,若兩者相撞,試估算飛鳥對飛機的撞擊力,說明鳥類對飛機飛行的威脅.

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15.如圖所示,坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m,在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移動了一段距離l.已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則雪橇受到的( 。
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法正確的是(  )
A.地心說的代表人物是哥白尼,認為地球是宇宙的中心,其它星球都在繞地球運動
B.牛頓由于測出了萬有引力常量而成為第一個計算出地球質(zhì)量的人
C.地球和太陽的連線與火星和太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等
D.由$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r推出$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$=$\frac{GM}{4{π}^{2}}$=k,可知k值只與中心天體質(zhì)量有關(guān)

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