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如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电荷量不变,在小球由静止下滑的过程中       (   )  
                                                 
A.小球加速度一直增大
B.小球速度一直增大,直到最后匀速
C.杆对小球的弹力一直减小
D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变
BD
小球由静止加速下滑,f=Bqv在不断增大.开始一段,如图(a),f<f,水平方向有f+ N=F,加速度,其中f="μ" N,随着速度的不断增大,f增大,弹力 N减小,加速度也增大.当f=F时,加速度达最大.以后如图(b)f>F,水平方向f=F+ N′,随着速度的增大, N′也不断增大,摩擦力f′="μ" N′也增大,加速度减小,当f′=mg时,加速度a=0,此后小球匀速运动.由以上分析可知,加速度先增大后减小,A错,B正确;弹力先减小,后增大,C错;洛伦兹力f=Bqv,由v的变化可知D正确.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分) 如图所示,两块水平放置的平行金属板板长L=1.4m,板距d=30cm,两板间有B=1.25T、垂直纸面向里的匀强磁场。在两板上加如图2所示的脉动电压。在t=0时,质量m=2×10-15kg、电荷量q=1×10-10C的正离子,以速度v0=4×103m/s从两板中间水平射入,试问:

(1)试通计算说明粒子在板间做什么运动?画出其轨迹。
(2)粒子在场区运动的时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如下匀强电场和匀强磁场共存的区域内,带正电的粒子(不计重力)不可能沿x轴正方向做直线运动的是(       )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示,则(    )

A. 电子在A、B两点受的电场力  
B.A、B两点的电场强度相同
C.A、B两点的电势
D.电子在A、B两点具有的电势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置,此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R,C、O、B在一条直线上,如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上,MN是放在AD上长为2R的木板,木板的厚度不计,左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中,电场强度大小为E。将一个质量为m,带电量为+q的小球(可视为质点)从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放,则:
(1) 若小球由圆弧轨道经C点射出后,恰好能打到木板MN 的中点,则小球从C点射出的速度大小为多大?
(2) 在(1)的情景下,小球运动到轨道上的B点时对轨道的压力是多大?
(3) 某同学认为只要调节释放点P到A点的距离L,总可以使小球经过C后打到木板的最左端M点,试判断这位同学的说法是否合理?若合理,试计算出L的数值;若不合理,请通过计算说明理由。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为l且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:

(1)此时I区的磁感应强度;
(2)N板两个亮斑之间的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,水平方向有界匀强磁场的高度h=1m、磁感应强度B=T。竖直放置的“日”字型闭合导体线框ABFE,宽L=1m,质量m=0.25kg,AC、CE的长度都大于h,AB边的电阻RAB=1Ω、CD边的电阻RCD=2Ω、EF边的电阻REF=3Ω,其余电阻不计。线框由静止下落,AB边进入磁场时恰能匀速运动,不计空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)开始下落时,线框AB边离磁场上边界的高度h1为多少?
(2)若线框CD边刚进入磁场时也做匀速运动,AB边与CD边的距离h2为多少?
(3)在满足(1)(2)前提下,若线框EF边刚进磁场时也做匀速运动,则从开始下落到EF边离开磁场过程中,线框中产生的焦耳热Q为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于O点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做(           )
A.平抛运动B.圆周运动
C.匀加速直线运动D.匀变速曲线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,间距的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有的电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上,时刻有一质量,电阻的金属棒,以的初速度从导轨上某一位置开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力,使金属棒做加速度大小为的匀减速直线运动,则:

(1)时,外力的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻上产生的热量为,求此过程中外力做的功?
(3)到最高点后,撤去外力,经过足够长时间后,最终电阻上消耗的功率是多少?

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