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在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为(    )
A.0B.
C.D.
AC

试题分析:带电小球在运动过程中受到重力和洛伦兹力作用,
当粒子受到的洛伦兹力等于重力时,即,此时管道对球没有弹力作用,摩擦力为零,A正确,
时,圆环做减速运动到静止,只有摩擦力做功.根据动能定理得,即,C正确,
时,圆环先做减速运动,,当时,不受摩擦力,做匀速直线运动.
时得,根据动能定理可得:,解得,BD错误,
点评:圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力,根据圆环初速度的情况,分析洛伦力与重力大小关系可知:圆环可能做匀速直线运动,或者减速运动到静止,或者先减速后匀速运动,根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度,磁场区域半径,左侧区圆心为,磁场向里,右侧区圆心为,磁场向外.两区域切点为C.今有质量.带电荷量的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度正对O1的方向垂直磁场射入,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求:

(1)该离子通过两磁场区域所用的时间.
(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央有小孔O和O',一束电子以初动能E0=120eV,从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N关于OO'连线对称放置,在M、N之间形成一个匀强电场,金属板长L=2×10-2m,板间距离d=4×10-3m,偏转电场所加电压为u2=20V,现在A、B两板间加一个如图(乙)所示的变化电压u1,在t=0到t=2s的时间内,A板电势低于B板,则在u1随时间变化的第一个周期内:

(1)在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出?
(由于A、B两板距离很近,可认为电子穿过A、B板所用的时间极短,可不计。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图水平面的上方有竖直向上的匀强电场,平面上静止着质量为M的绝缘物块,一质量是m的带正电弹性小球,以水平速度v与物块发生碰撞,并以原速率返回,弹回后仅在电场力和重力的作用下沿着虚线运动,则下列说法正确的是(     )
A.弹回后球的机械能守恒
B.弹回后轨迹是抛物线
C.弹回后机械能与电势能的总和守恒
D.弹回后动能增加.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场E中,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ,若剪断丝线,则小球的加速度大小为       ,方向         

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图甲所示,竖直挡板MN的左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度的大小,磁感应强度B随时间变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向,在时刻,一质量,带电荷量的微粒在O点具有竖直向下的速度是挡板MN上一点,直线与挡板MN垂直,取。求:

⑴微粒下一次经过直线时到O点的距离。
⑵微粒在运动过程中离开直线的最大距离。
⑶水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间距离应满足的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

分如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球,从y轴上的A点水平向右抛出.经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)A点到x轴的高度h.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

地面附近空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,电场方向水平向右,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成θ的直线MN运动(MN在竖直平面内),如图所示,则以下判断正确的是
A.可能是带正电的油滴,从M点运动到N点
B.可能是带正电的油滴,从N点运动到M点
C.可能是带负电的油滴,从M点运动到N点
D.可能是带负电的油滴,从N点运动到M点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上。有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转成竖直向下。

求:
(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?

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