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【题目】如图所示,空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向和磁场方向相互垂直,在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内,一质量为m,带电量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上,若小球沿杆向下的初速度为时,小球恰好做匀速直线运动,已知重力加速度大小为g,小球电荷量保持不变,则以下说法正确的是

A. 小球的初速度

B. 若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动,最后停止

C. 若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动,最后停止

D. 若小球沿杆向下的初速度,则从开始运动到稳定过程中,小球克服摩擦力做功为

【答案】BD

【解析】对小球进行受力分析如图,

电场力的大小: ,由于重力的方向竖直向下.电场力的方向水平向右,二者垂直,合力: ,由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg.所以 .故A错误;若小球的初速度为 ,则洛伦兹力:f=qv0B=mg<FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止.故B正确;若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=3mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动.故C错误.若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=4mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动.小球克服摩擦力做功为.故D正确.故选BD.

本题考查小球在混合场中的运动,解答的关键明确小球的受力情况,并能够结合受力的情况分析小球的运动情况,要知道小球何时做加速度减小的减速运动,何时做加速度增大的减速运动,当加速度减为零时,做匀速运动.

练习册系列答案
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【题目】下列说法正确的是

A. 匀速圆周运动是一种匀速运动

B. 匀速圆周运动是一种匀变速运动

C. 线速度描述了做圆周运动的物体通过位移的快慢

D. 角速度描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢

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【题目】有关近代物理知识,下列说法错误的是

A. 碘131的半衰期大约为8天,1g碘131经过64天后未衰变的大约

B. 比结合能越大,原子核中核子结合的越牢固,原子核越稳定

C. 铀235的裂变方程可能为

D. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态,再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率

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【题目】如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且mMM与地面间接触光滑.开始时,mM均静止,现同时对mM施加等大反向的水平恒力F1F2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度,对于mM和弹簧组成的系统( )

A. 由于F1F2等大反向,故系统机械能守恒

B. 当弹簧弹力大小与F1F2大小相等时,mM各自的动能最大

C. 由于F1F2大小不变,所以mM各自一直做匀加速运动

D. 由于F1F2等大反向,故系统的动量始终为零

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【题目】关于绕地球运转的近地卫星和同步卫星,下列说法中正确的是 ( )

A. 近地卫星的环绕速度大于第一宇宙速度

B. 所有同步卫星的质量一定相同,绕行速度的大小也是相同的

C. 近地卫星或地球同步卫星上的物体,因完全失重,其运行加速度为零

D. 地球同步卫星一定在地球赤道平面上的确定高度上运行

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【题目】某物体以2 m/s2的加速度从某一时刻开始做匀加速直线运动,则该物体(  )

A. 任意1 s的末速度都是该1 s初速度的2 B. 任意1 s的末速度都比该1 s初速度大2 m/s

C. 任意1 s的初速度都比前1 s的末速度大2 m/s D. 1 s后的速度为2 m/s

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【题目】如图所示,内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上,且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间,圆轨道半径为R,其质量为2m,一质量为m的小球能在管内运动,小球可视为质点,管的内径不计,当小球运动到轨道最高点时,圆轨道对地面的压力刚好为零,则下列判断正确的是(  )

A. 小球运动的最小速度为

B. 圆轨道对地面的最大压力为10mg

C. 当小球离挡板N最近时,圆轨道对挡板N的压力大小为5mg

D. 圆轨道对挡板M、N的压力总是为零

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【题目】我国已启动嫦娥工程十年前嫦娥一号已经成功发射不久,我们将会登上月球。若宇航员在月球表面A点的正上方某处B以初速度v0将小物块水平抛出,物块落在月球表面C点,用米尺测出AB两点间的距离hAC两点间的距离s 。设AC两点在同一水平面上,月球可视为均匀球体且半径为R 。试问:

1)月球表面重力加速度g为多大?

2物块水平“抛出”的初速度至少为多大才不会落回月球表面?

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【题目】探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板水平放置,细绳通过两光滑滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,细线与桌面平行.将木块放在靠近打点计时器的一端,缓慢向沙桶中添加细沙,直到木块开始运动,记下木块运动后弹簧秤的示数F,通过纸带求出木块运动的加速度a。将木块放回原处,向沙桶中添加适量细沙,释放木块……,如此重复,获取多组aF数据。

1)关于该实验的操作,以下说法正确的是

A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放小车

B.通过缓慢添加细沙,可以方便地获取多组实验数据

C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量

D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量

2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是 ;已知图线与横轴的交点为F0,则木块所受的滑动摩擦力大小为

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