13．在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，且范圍足夠大，其俯視圖如圖所示，若小球運動到某點時，繩子突然斷開，則關(guān)于繩子斷開后，對小球可能的運動情況的判斷不正確的是（　�。�
A．小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑不變
B．小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，半徑不變
C．小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，但半徑減小
D．小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑減小

分析 運動的帶點粒子在磁場中受力洛倫茲力的作用，分小球帶正電和負電兩種情況進行討論，用左手定則判斷洛倫茲力的方向，根據(jù)向心力公式分析繩子所受的力，繩子斷開后，繩子的拉力為零，小球僅受洛倫茲力，根據(jù)受力情況判斷小球的運動情況即可．

解答 解：A、如果小球帶負電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時，繩子斷后，小球做順時針的勻速圓周運動，半徑不變，故A正確；
B、如果洛倫茲力單獨提供向心力，繩子斷開時，向心力不變，而小球的速率不變，則小球做逆時針的圓周運動，但半徑一定不變，故B正確；
C、如果洛倫茲力和拉力共同提供向心力，繩子斷開時，向心力減小，而小球的速率不變，則小球做逆時針的圓周運動，但半徑增大，不會減小，故C錯誤；
D、如果小球帶負電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球原來所受合力大小時，繩子斷后，小球做順時針的勻速圓周運動，半徑減小，故D正確．
本題選不正確的，故選：C．

點評 該題考查帶電粒子在磁場中的運動，解題的關(guān)鍵是能正確分析向心力的來源，結(jié)合受力分析判斷洛倫茲力的方向，以及洛倫茲力的大小與初狀態(tài)的合力的大小之間的關(guān)系，難度適中．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，查資料得知，彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量．某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球（質(zhì)量為m）運動來探究這一問題．為了研究方便，把小球放在水平桌面上做實驗，讓小球在彈力作用下運動，既只有彈簧彈力做功．該同學(xué)設(shè)計實驗如下：
首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球，靜止時測得彈簧的伸長量為d．
在此步驟中，目的是要確定物理量彈簧的勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為$\frac{mg}bnd7j5v$．
接著進行如圖實56乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球在空中運動的水平距離為L．
小球的初動能Ek1=0．
小球離開桌面的動能Ek2=$\frac{mg{L}_{\;}^{2}}{4h}$．
彈簧對小球做的功W=$\frac{mg{x}_{\;}^{2}}{2d}$（用m、x、d、g表示）．
對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．在“探究恒力做功與動能改變間的關(guān)系”實驗中，采用圖1所示裝置的實驗方案，實驗時：

（1）若用砂和小桶的總重力表示小車受到的合力，為了減少這種做法帶來的實驗誤差，必須：①使長木板左端抬起一個合適的角度，以平衡摩擦力；
②滿足條件，小車質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量（選填“遠大于”、“遠小于”、“等于”）；
③使拉動小車的細線（小車-滑輪段）與長木板平行．
（2）要驗證合外力做功與動能變化間的關(guān)系，除了要測量砂和小砂桶的總重力、測量小車的位移、速度外，還要測出的物理量有小車質(zhì)量；如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，距離如圖2所示，則打C點時小車的速度vc表達式為（用題中所給物理量表示）${v}_{C}^{\;}=\frac{{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}}{2T}$．
（3）若已知小車質(zhì)量為M、砂和小砂桶的總質(zhì)量為m，打B、E點時小車的速度分別vB、vE，重力加速度為g，探究B到E過程合外力做功與動能變化間的關(guān)系，其驗證的數(shù)學(xué)表達式為$mg（{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}+{s}_{4}^{\;}）=\frac{1}{2}M{v}_{E}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{B}^{2}$．（用M、m、g、s1～s5、vB、vE表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖甲所示，水平足夠長且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m．導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R=0.8Ω的定值電阻．開始時，導(dǎo)軌上垂直放置著一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.4Ω 的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌的外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動．運動過程中，金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好．電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）在t=4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流和0～4s內(nèi)金屬桿的位移大��；
（2）t=4s時拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．
①實驗器材有：長木板、小車（前面帶小鉤）、學(xué)生電源、電磁打點計時器、6條規(guī)格相同的橡皮筋、紙帶、刻度尺、天平、小鐵釘2個、導(dǎo)線若干、開關(guān)．
在上述實驗器材中，多余的器材是天平；
②實驗的主要步驟如下
A．將長木板放到水平實驗臺上，依圖安裝好實驗器材；
B．先用一條橡皮筋進行實驗，把橡皮筋拉伸到一定的長度，整理好紙帶，接通電源，放開小車，打出一條紙帶，編號為1；
C．換用紙帶，改用2條、3條…同樣的橡皮筋進行第2次、第3次…實驗，每次實驗中橡皮筋的拉伸長度都相等，打出的紙帶，分別編號為2、3…
D．由紙帶算出小車獲得的速度：根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算．
把第一次實驗橡皮筋對小車做的功記為W0，則第2次、第3次…實驗對小車做的功分別計記為2W0、3W0…，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格里．
E．對測量數(shù)據(jù)進行估計，大致判斷兩個量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)、v2（也可能是其他關(guān)系）為橫坐標(biāo)作圖；
F．整理實驗器材
以上實驗步驟中有疏漏的步驟是：A，有錯誤的步驟是D．（填寫步驟前相應(yīng)的符號）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．現(xiàn)要用如圖所示的實驗裝置探究“動能定理”：一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動．不可伸長的細線一端固定在帶有遮光片（寬度為d）的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細線與斜面平行（通過滑輪調(diào)節(jié)）．當(dāng)滑塊沿斜面下滑時，與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t，從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v．改變光電門甲的位置，重復(fù)實驗，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關(guān)系，即可達到實驗?zāi)康模?br />主要實驗步驟如下：
（1）調(diào)節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力．將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運動．可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運動；
（2）按設(shè)計的方法安裝好實驗器材．將滑塊從遠離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時，遮光片擋光的時間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\fracxdrzvhf{{t}_{1}}$和$\fracvdtrhbp{{t}_{2}}$；
（3）用天平測出滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m，用米尺測出兩光電門間的距離x，比較mgx和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracnfdx7fn{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracrlzlrnv{{t}_{1}}$）2的大小，在誤差允許的范圍內(nèi)，若兩者相等，可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，兩塊帶電平行板相距5cm，兩板間的場強為1.2×103V/m，求：
（1）兩板間的電勢差為60V．
（2）電場中的P1點距A板為0.5cm，P2點距B板也為0.5cm，P1和P2兩點間的電勢差為-48V．
（3）若將B板接地（即φB為0），P1和P2兩點的電勢分別為φ1=-54V，φ2=-6V．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．電流通過用電器時把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這樣的電路叫做純電阻電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下，沿水平天花板向右做勻速直線運動．力F與水平方向夾角為θ，重力加速度為g．求物體與天花板間的動摩擦因數(shù)μ．

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同步練習(xí)冊答案