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15.如图所示,空间中存在沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场,同时有匀强电场(图中未画出),一个质量为m的带电小球从A到B做匀速直线运动,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,则在小球从A到B运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.小球一定带正电
B.匀强电场方向一定是A指向B
C.电场力对小球做功mgh
D.小球的重力势能与电势能的总和增加mgh

分析 小球做直线运动,合力为零或与速度共线;如果是合力与速度共线,速度大小要改变,洛伦兹力大小要改变,由于洛伦兹力与速度垂直,故合力不可能一直与速度共线,物体要做曲线运动,矛盾;故小球一定是做匀速直线运动;小球受重力、电场力和洛伦兹力,三力平衡,结合功能关系分析即可.

解答 解:A、小球做匀速直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力,三力平衡,合力为零;由于电场方向不确定,故粒子可以带正电荷,也可以带负电荷,三个力的合力均可能为零,故A错误;
B、小球做匀速直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力,三力平衡,合力为零;电场力的方向是任意的,只要三力平衡即可;故B错误;
C、小球做匀速直线运动,洛伦兹力不做功,故根据功能关系,电场力做功等于克服电场力做的功,为mgh,故C正确;
D、电场力和重力的合力做功为零,故小球的重力势能与电势能的总和不变,故D错误;
故选:C.

点评 本题关键是根据直线运动的条件逐步分析出小球做匀速直线运动;由于洛伦兹力方向与速度方向垂直且大小与速度大小成正比,故有洛伦兹力作用的直线运动通常都是匀速直线运动;基础题目.

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A.$\frac{2π}{{\sqrt{\frac{{g{R^2}}}{r^3}}-{ω_0}}}$B.$\frac{2π}{{\sqrt{\frac{{g{R^2}}}{r^3}}+{ω_0}}}$C.$\frac{π}{{\sqrt{\frac{{g{R^2}}}{r^3}}-{ω_0}}}$D.$\frac{π}{{\sqrt{\frac{{g{R^2}}}{r^3}}+{ω_0}}}$

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20.如图所示,有一竖直固定圆柱形汽缸,顶部有一中部有孔的固定挡板A,汽缸内壁的高度是2h,一个质量为m=1kg的很薄的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞的面积s=2cm2,开始时活塞处在高底部h高处,外界大气压p0=1.0×105Pa,温度为t1=27℃,现对气体缓慢加热,当加热到t2=527℃时,求气体的压强.(活塞与汽缸内壁摩擦不计,重力加速度取g=10m/s2

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B.小球在第1s内、第3s内的位移之比为5:1
C.小球下落回到抛出点的时间小于上升时间
D.小球回到抛出点时的速度与初速度v0相同

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4.为探究作用力与反作用力的关系,某同学把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,将两只力传感器的挂钩钩在一起,用力拉一只传感器,如图甲所示,在计算机显示屏上观察到了这对拉力随时间变化的曲线,如图乙所示.将一个力传感器固定在滑块上,另一个力传感器钩住它向右变速拉动滑块,如图丙所示,观察到这对拉力随时间变化的曲线,如图丁所示,由图象可以得出的正确结论是(  )
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