5.如圖所示,帶正電的物塊A放在足夠長(zhǎng)的不帶電小車B上,兩者均保持靜止,處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在t=0時(shí)用水平恒力F向右拉小車B,t=t1時(shí)A相對(duì)B開始滑動(dòng),已知地面光滑、AB間粗糙,A帶電荷量保持不變,則關(guān)于A、B的v-t圖象,下圖大致正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析,弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的物體加速度的變化是解本題的關(guān)鍵.分析時(shí)注意A所受洛倫茲力隨著速度的增大逐漸增大,因此A與B之間的壓力減小,最大靜摩擦力減小,當(dāng)A、B之間的靜摩擦力不能提供A的加速度時(shí),A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)A的重力等于洛倫茲力時(shí),A恰好與B脫離,此后A勻速運(yùn)動(dòng),B繼續(xù)以更大的加速度勻加速運(yùn)動(dòng).

解答 解:分三個(gè)階段分析本題中A、B運(yùn)動(dòng)情況:
開始時(shí)A與B沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),因此一起勻加速運(yùn)動(dòng).A所受洛倫茲力向上,隨著速度的增加而增加,對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律有:f=ma.即靜摩擦力提供其加速度,隨著向上洛倫茲力的增加,因此A與B之間的壓力減小,最大靜摩擦力減小,當(dāng)A、B之間的最大靜摩擦力都不能提供A的加速度時(shí),此時(shí)AB將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).
當(dāng)A、B發(fā)生發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),由于向上的洛倫茲力繼續(xù)增加,因此A與B之間的滑動(dòng)摩擦力減小,故A的加速度逐漸減小,B的加速度逐漸增大.
當(dāng)A所受洛倫茲力等于其重力時(shí),A與B恰好脫離,此時(shí)A將勻速運(yùn)動(dòng),B將以更大的加速度勻加速運(yùn)動(dòng).
綜上分析結(jié)合v-t圖象特點(diǎn)可知ABD錯(cuò)誤,C正確.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題受力情況、運(yùn)動(dòng)過(guò)程比較復(fù)雜,尤其是關(guān)于A、B之間摩擦力飛分析,因此對(duì)于這類問(wèn)題正確受力分析弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),左端用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻.在間距為d的虛線MN、PQ之間,存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨著與MN的距離變化而變化.質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),到達(dá)虛線MN時(shí)的速度為v0.此后恰能以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng).導(dǎo)軌電阻不計(jì),始終與導(dǎo)體棒電接觸良好.求:
(1)導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)的位置到MN的距離x;
(2)磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
(3)導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.據(jù)媒體報(bào)道:2010年1月12日,美國(guó)宇航局用最新天文望遠(yuǎn)鏡--廣域紅外探測(cè)器“WISE”,發(fā)現(xiàn)一顆圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星,代號(hào)為“2010AB78”,“WISE”觀測(cè)的數(shù)據(jù)顯示,該小行星與太陽(yáng)的距離約等于地球與太陽(yáng)的距離,但由于其軌道傾斜,所以距離地球很遠(yuǎn),不會(huì)對(duì)地球構(gòu)成威脅,已知火星圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為2年,假定該小行星和火星均以太陽(yáng)為中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則火星和該小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度的比值約為( 。
A.$\frac{\sqrt{2}}{2}$B.$\frac{\root{3}{4}}{2}$C.$\sqrt{2}$D.$\root{3}{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,OBCD為半圓柱體的橫截面,OD為直徑,一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃,紫光、紅光分別從B、C點(diǎn)射出,設(shè)紫光由O到B的傳播時(shí)間為tB,紅光由O到C的傳播時(shí)間為tC,求tB:tC的值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.指明物體A在如圖所示四種情況下所受的靜摩擦力的方向:
(1)物體A靜止于斜面上,如圖甲所示;
(2)物體A受到水平拉力F作用而仍靜止在水平面上,如圖乙所示;
(3)物體A放在車上,當(dāng)車在剎車過(guò)程中,隨車一起停止運(yùn)動(dòng),如圖丙所示;
(4)物體A在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖丁所示.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,半徑為R的半球形容器固定在水平面上,一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始自容器邊緣上的A點(diǎn)滑下,經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí),它對(duì)容器的正壓力為FN.已知重力加速度為g,則小球自A滑到B的過(guò)程中摩擦力對(duì)其所做的功為( 。
A.$\frac{1}{2}$R(FN-mg)B.$\frac{1}{2}$R(3mg-FNC.$\frac{1}{2}$R(FN-3mg)D.$\frac{1}{2}$R(FN-2mg)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.探究一個(gè)未知導(dǎo)體元件Rx(阻值約為100Ω)的阻值實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
電流表A1(量程30mA,內(nèi)阻為20Ω)    
電流表A2(量程500μA,內(nèi)阻為lKΩ)
電壓表V(量程15V,內(nèi)阻3kΩ)
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為50Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5KΩ)
電阻箱R0(阻值范圍0-9999Ω)
穩(wěn)壓直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V)
電鍵S、導(dǎo)線若干
①為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度,除了未知導(dǎo)體元件Rx、電源E、電鍵S、導(dǎo)線外,還需選擇的器材有A1,A2,R0,R1(填器材后面的代號(hào)):
②在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào).
③寫出計(jì)算未知導(dǎo)體元件阻值的表達(dá)式Rx=$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{R}_{{A}_{2}})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$(用字母表示),公式中字母的意義是:I2電流表A2的電流,RA2電流表A2的電阻,R0滑動(dòng)變阻箱的電阻,I1電流A1的電流.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.光滑水平面的左端有一固定的傾斜軌道,軌道面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖所示.開始時(shí)有一個(gè)小滑塊A放置在傾斜軌道上,距水平面的高度為h,A從靜止滑下,與靜止在水平面上的另一個(gè)小滑塊B發(fā)生對(duì)心碰撞,碰撞時(shí)間極短.第一次碰撞后小滑塊A將返回頃斜軌道,最高點(diǎn)能夠到達(dá)距水平面$\frac{1}{4}$h處.已知小滑塊A的質(zhì)量為m、小滑塊B的質(zhì)量為5m,重力加速度大小為g,求第一次碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,MN兩側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且 B1=3B2,有一帶電粒子以速度 v,從兩個(gè)磁場(chǎng)的交界處垂直和界面進(jìn)入磁場(chǎng)B1,并在其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B2后,粒子的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率不變,但軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的 3 倍
B.仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑不變,但速率減為原來(lái)的$\frac{1}{3}$倍
C.仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且周期不變
D.仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且周期變大

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