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    精英家教网如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置以水平向右的速度v匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力F的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示，其中正确的是（　　）
    分析：对小球进行受力分析，根据小球的受力情况判断，由牛顿第二定律求出加速度，判断加速度与速度如何变化；对玻璃管受力分析，看拉力如何变化；最后由P=Fv判断管壁对小球弹力的功率如何变化．
    解答：精英家教网解：A、以小球为研究对象，受力如图所示，由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力F1=qvB是恒力，
    由牛顿第二定律得：qvB-mg=ma，a=
    qvB
    m
    -g，小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故A错误；
    B、由A可知，小球在竖直方向上的加速度不变，小球做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向的速度vy=at随时间均匀增加，故B错误；
    C、小球在水平方向受到的F2=qvyB=qaBt，小球在水平方向做匀速直线运动，由平衡条件得：FN=qaBt，玻璃管对小球的弹力FN与小球对玻璃管的作用力FN′是作用力与反作用力，由牛顿第三定律得：FN′=FN=qaBt，玻璃管在水平方向上受拉力F与FN′作用做匀速直线运动，则F=FN′=qaBt，即F=qaBt，由此可知，拉力F与时间t成正比，故C错误；
    D、管壁对小球的弹力做功的功率P=FNv=qavBt，P与t成正比，故D正确；
    故选D．
    点评：对小球正确受力分析、判断出小球的运动状态是正确解题的关键．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?江西二模）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?济南二模）如图所示，下端封闭，上端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一质量m=10g、电荷量q=0.2c的小球．整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T、方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出．取g=10m/s2．求：
    （1）小球的电性
    （2）小球在管中运动的时间
    （3）小球在管中运动的过程中增加的机械能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （12分）如图所示，下端封闭、上端开口，高h=5m，内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量m=10g，电荷量q=0.2C的小球，整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T，方向垂直纸面向内的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。g取10m/s2.求

    （1）     小球的电性。

    （2）     小球在管中的运动时间。

    （3）     小球在管中运动过程中增加的机械能。

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    科目：高中物理 来源：2012届四川省成都市六校协作高二下学期期中考试物理试题 题型：计算题

    如图所示，下端封闭、上端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一质量m=10g、电荷量q=O.2C的小球．整个装置以u=5m／s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T、方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出．取g=10m／s2．求：

    (1)小球的带电性；

    (2)小球在管中运动的时间；

    (3)小球在管内运动过程中增加的机械能

     

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