练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    9．如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m，电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ，现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t0圆环回到出发点，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Et随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    分析 小球受重力、洛伦兹力、支持力和滑动摩擦力，然后根据牛顿第二定律列式，推导出纵坐标与横坐标的关系式，由此进行解答．

    解答 解：小球向上运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向下的滑动摩擦力，向上运动，重力和摩擦力做负功，速度不断减小，洛伦兹力不断减小，支持力减小，故滑动摩擦力减小，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当速度减为零时，向上的位移最大，摩擦力等于0，而加速度等于重力加速度；
    小球达到最高点后向下运动的过程中受重力、洛伦兹力、支持力和向上的滑动摩擦力，由于速度不断变大，洛伦兹力不断变大，支持力变大，故滑动摩擦力变大，合力减小，物体做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大；
    A、由以上的分析可知，小球先向上运动，加速度逐渐减小；后小球向下运动，加速度仍然继续减小．负号表示速度的方向前后相反．故A正确；
    B、由以上的分析可知，小球先向上运动，摩擦力的方向向下，逐渐减小；后小球向下运动，摩擦力的方向向上，逐渐增大．故B正确；
    C、小球向上运动的过程中：Ek=Ek0-WG-Wf=Ek0-mgx-fx，由于f逐渐减小，所以动能的变化率逐渐减小．故C错误；
    D、小球运动的过程中摩擦力做功使小球的机械能减小，向上运动的过程中：△E=-f△x，由于向上运动的过程中f逐渐减小，所以机械能的变化率逐渐减小；而向下运动的过程中摩擦力之间增大，所以机械能的变化率逐渐增大．故D正确．
    故选：ABD．

    点评 本题关键分析清楚带电小球的运动情况，明确：向上运动的过程中摩擦力逐渐减小，向下运动的过程中摩擦力逐渐增大，加速度、速度和动能、机械能都随之发生 变化．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：2016-2017学年湖北省高二上期中考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成450。若线框的总电阻为R，则：（ ）

    A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCBA

    B．AC刚进入磁场时线框中感应电流为

    C．AC刚进入磁场时线框所受安培力为

    D．在以后穿过的过程中线框的速度不可能减小到零．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．如图所示，将单匝正方形线圈ABCD的一半放入匀强磁场中，磁感应强度B=1T，让它以边界OO′为轴，以角速度ω=100rad/s匀速转动，在AB、CD中点用电枢P、Q将电流送给小灯泡，线圈边长L=0.2m，总电阻r=4Ω，灯泡电阻为R=2Ω，不计PQ间接触电阻及导线电阻，求：
    （1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势；
    （2）小灯两端的最大电压；
    （3）由图示位置转动90°时，ad边受到到的安培力．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，重为2.5N的灯泡，悬挂在墙角，细线OB水平方向，细线OA与竖直方向所成角度θ=30°，细线OA对灯的拉力大小为FA，细线OB对灯的拉力大小为FB，那么下列判断正确的是（　　）
    A．FA+FB=2.5NB．FA+FB＞2.5NC．FA＜2.5ND．FB＞FA

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图甲所示，水平足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.3m，导轨电阻忽略不计，与水平面夹角为37°，其间连接有阻值R=0.8Ω的固定电阻，开始时，导轨上固定着一质量为m=0.01kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab，整个装置处于斜面磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向上，现用一平行金属导轨面的外力F向上拉金属杆ab，使之由静止开始运动，把通过电压表采集器的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系，如图乙所示，求：
    （1）金属杆0.8s内通过的位移；
    （2）0.8s末拉力F的瞬时功率；
    （3）0.8s捏R上产生的热量是0.006J，则外力F做的功是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图甲所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=1m．一质量m=2kg，阻值r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v-x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，则从起点发生x=1m位移的过程中（g）（　　）
    A．金属棒克服安培力做的功W1=0.25JB．金属棒克服摩擦力做的功W2=4J
    C．整个系统产生的总热量Q=4.25JD．拉力做的功W=9.25J

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．如图所示，正方形闭合导线框从距磁场区域边界高度为h处自由下落，恰可匀速进入磁场区．若导线框的质量为m、边长为L，总电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框进入磁场区的过程中，线框平面始终与磁场方向垂直．则高度h为$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$．则该导线框进入磁场的过程中流过导线某一横截面的电量Q=$\frac{B{L}^{2}}{R}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．如图所示，两条足够长的固定光滑平行金属导轨的倾角θ=30°，间距L=0.2m，电阻不计；矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场，PM边的长度x1=0.7m；将两根用长x2=0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上，两棒质量均为m=0.02kg，长度均为L，电阻均为R=0.2Ω．棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑，棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动．两棒始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2．求：
    （1）棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1；
    （2）棒ab在磁场中的运动时间t．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．某制片组使用热气球进行拍摄．已知气球、座舱、压舱物、摄影器材及人 员的总质量为900kg，在空中停留一段时间后由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，减小一定量后恒定．当摄影师发现气球在竖直下降时，气球速度已为 2m/s，此后 4s 时 间内，气球匀加速下降了16m，此时摄影师立即抛掉一些压舱物，使气球匀减速下降20m，速度减小到 2m/s，不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2．求：
    （1）气球匀加速下降阶段的加速度大小；
    （2）气球匀减速下降阶段的加速度大小；
    （3）抛掉的压舱物的质量．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案