12.如圖所示,空間中存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(圖中沒有畫出),兩個質(zhì)量均為m的物塊P、Q疊放在一起,并置于固定在地面上傾角為θ且無限長的絕緣斜面體上.物塊P帶正電,電荷量為q;物塊Q是不帶電的絕緣體.PQ間動摩擦因素為μ1,Q和斜面間動摩擦因素為μ2.現(xiàn)使PQ一起由靜止開始沿斜面下滑,運(yùn)動過程中PQ始終保持相對靜止.則以下說法正確的是( 。
A.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P任意時刻的加速度
B.根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P的最大動能
C.兩個物塊P、Q間的摩擦力最小值為μ2mgcosθ
D.兩個物塊P、Q間的摩擦力最小值為μ1mgcosθ

分析 對整體和兩物體受力分析,注意洛倫茲力隨速度變化的規(guī)律從而明確合力的變化的變化規(guī)律,從而分析能否求出加速度和最大動能以及摩擦力的最小值.

解答 解:A、由于物體的速度變化時洛倫茲力發(fā)生變化,所以除了開始時刻外,其他各時刻PQ間彈力及摩擦力無法求出,故無法求出任意時刻的加速度;故A錯誤;
B、根據(jù)受力分析可知,PQ受重力、支持力、摩擦力以及洛倫茲力的作用,由左手定則可知,洛倫茲力垂直斜面向下;物體開始時向下加速運(yùn)動,隨著速度變大,洛倫茲力增大,則壓力增大,摩擦力增大;當(dāng)摩擦力等于重力的分力時物體具有最大動能;此時有:mgsinθ=μ2[(2m)gcosθ+Bqv];由公式可求得最大速度;故B正確;
C、對整體分析可知,開始時整體的加速度a=gsinθ-μ2gcosθ;此時P受摩擦力最;再對Q分析可知,此時Q受到的摩擦力也為最小值;根據(jù)牛頓第二定律可得;摩擦力最小值為:μ2mgcosθ;故C正確,D錯誤;
故選:BC.

點(diǎn)評 本題考查包含洛倫茲力的受力分析問題,要注意明確洛倫茲力的性質(zhì),同時注意PQ間的摩擦力為靜摩擦力,不能根據(jù)滑動摩擦力公式求解.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸轉(zhuǎn)動,現(xiàn)蹄形磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動(從上往下看),則矩形線圈中產(chǎn)生的磁感應(yīng)電流情況和運(yùn)動情況為( 。
A.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與磁鐵相同
B.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速比磁鐵小
C.線圈轉(zhuǎn)動過程中,感應(yīng)電流方向始終是d→c→b→a
D.線圈轉(zhuǎn)動過程中,感應(yīng)電流方向始終是a→b→c→d

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.2015年12月10日,美國在夏威夷考艾烏的太平洋導(dǎo)彈靶場進(jìn)行了一次中段反導(dǎo)試驗,中段是指彈道導(dǎo)彈在大氣層外空間依靠慣性飛行的一段.如圖所示,一枚藍(lán)軍彈道導(dǎo)彈從地面上A點(diǎn)發(fā)射升空,目標(biāo)是攻擊紅軍基地B點(diǎn),導(dǎo)彈升空后,紅軍反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)目標(biāo),從C點(diǎn)發(fā)射攔截導(dǎo)彈,并在彈道導(dǎo)彈飛行中段的最高點(diǎn)D將其擊毀,下列說法中正確的是(  )
A.圖中E到D過程,彈道導(dǎo)彈機(jī)械能不斷增大
B.圖中E到D過程,彈道導(dǎo)彈的加速度大小不變
C.彈道導(dǎo)彈在大氣層外運(yùn)動軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓
D.彈道導(dǎo)彈飛行至D點(diǎn)時速度大于7.9km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.從牛頓到愛因斯坦,物理學(xué)理論發(fā)生了跨越式發(fā)展.下列敘述中與愛因斯坦相對論的觀點(diǎn)不符合的是( 。
A.高速運(yùn)動中的尺子變長B.高速運(yùn)動中的時鐘變慢
C.高速運(yùn)動中的物體質(zhì)量變大D.光速是自然界中速度的極限

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.靜電場是存在于靜止電荷周圍的一種物質(zhì),物理學(xué)里用電場強(qiáng)度描述電場的力的性質(zhì).在如圖所示的電場中,A點(diǎn)的電勢UA=15V,B點(diǎn)的電勢UB=10V.現(xiàn)把電量為q=-5×10-9C的點(diǎn)電荷,從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),此過程中電場力做的功為-2.5×10-8 J.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上,木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊,A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示(重力加速g=10m/s2).則( 。
A.若F=1N,則物塊、木板都靜止不動
B.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5N
C.若F=4N,則B物塊所受摩擦力大小為4N
D.若F=8N,則B物塊所受摩擦力大小為2N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖,固定在水平桌面上的“∠”型平行導(dǎo)軌足夠長,間距L=1m,電阻不計.傾斜導(dǎo)軌的傾角θ=53°,并與R=2Ω的定值電阻相連.整個導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.金屬棒ab、cd的阻值為R1=R2=2Ω,ab棒、cd棒的質(zhì)量分別是m1=2.5kg,m2=1kg.a(chǎn)b與導(dǎo)軌間摩擦不計,cd與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.現(xiàn)讓ab棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放,當(dāng)它滑至某一位置時,cd棒恰好開始滑動.(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2
(1)求此時通過ab棒的電流大小及方向;
(2)若這段時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=2J,求ab棒下滑的距離;
(3)若ab棒無論從多高的位置釋放,cd棒都不動,則ab棒質(zhì)量應(yīng)小于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.圖示為一固定的豎直空管,空管長度L=0.55 m,M、N為空管的上、下兩端的橫截面,下端N離地面高度h=1.4 m.在M處將一小球沿管的軸線以初速度v0=5m/s豎直上拋,不計空氣阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)小球上升的最高點(diǎn)到M處的距離h′;
(2)小球通過空管的時間△t;
(3)從小球被拋出到落地的時間t.

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8.某同學(xué)利用圖(a)的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,框架豎直部分上裝光電門M和N,其旁豎一刻度尺,零刻度線在上端;框架水平部分用電磁鐵吸住一小鋼球.切斷電源,小鋼球由靜止下落,當(dāng)小球經(jīng)過光電門時光線被遮擋,光電傳感器會輸出高壓電.某次實驗中,測得M、N兩光電門對應(yīng)的刻度分別是x1,x2,傳感器的輸出電壓波形如圖(b)所示,小球的直徑為d,則:
(1)小球經(jīng)過光電門M時的速度為$\frac3wjjdll{△{t}_{1}}$(用物理量的符號表示);
(2)可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?\frac{jkmg8ue^{2}}{2({x}_{2}-{x}_{1})}(\frac{1}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}})$(用物理量的符號表示);
(3)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑如圖(c)所示,該小鋼球的直徑為0.440cm.

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