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精英家教网如图所示,有小孔的小球质量为m电荷为+q,以初速度v向右滑入足够长的水平绝缘杆,水平匀强磁场方向垂直于纸面向里,球与杆间的动摩擦因数为μ.则小球在杆上滑行的全过程动能的减少量可能是(  )
A、0
B、
1
2
mv2
C、
1
2
m(
mg
qB
)2
D、
1
2
mv2-
1
2
m(
mg
qB
)2
分析:根据左手定则判断洛伦兹力方向,根据洛伦兹力与重力的关系判断小球的运动状态,由动能定理求出动能的减少量.
解答:解:由左手定则可知,洛伦兹力竖直向上;
①当qvB=mg时,小球所受合力为零,做匀速直线运动,小球动能不变,即动能的减少量为0,故A正确;
②当qvB>mg时,小球与杆间存在摩擦力,小球做减速运动,当qv′B=mg,v′=
mg
qB
后小球做匀速直线运动,
在整个过程中,减少的动能△EK=
1
2
mv2-
1
2
mv′2
1
2
mv2-
1
2
m(
mg
qB
)2
,故D正确;
③当qvB<mg时,小球受到摩擦力作用,小球做减速运动,最后速度变为零,在整个过程中,减少的动能△EK=
1
2
mv2,故B正确;
故选:ABD.
点评:洛伦兹力是变力,其方向时刻与速度方向垂直,故洛伦兹力永不做功,涉及到洛伦兹力与功、动能等问题,要用动能定理求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,有一水平桌面长L,套上两端开有小孔的外罩(外罩内情况无法看见),桌面上沿中轴线有一段长度未知的粗糙面,其它部分光滑,一小物块(可视为质点)以速度v0=
1
2
gL
从桌面的左端沿桌面中轴线方向滑入,小物块与粗糙面的动摩擦系数μ=1/2,小物体滑出后做平抛运动,桌面离地高度h以及水平飞行距离s均为
L
2
(重力加速度为g)求:
(1)未知粗糙面的长度X为多少?
(2)若测得小物块从进入桌面到落地经历总时间为
5
2
L
g
,则粗糙面前端离桌面最左端的距离?
(3)粗糙面放在何处,滑块滑过桌面用时最短,该时间为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N,接上直流电源.上极板M的中央有一小孔A,在A的正上方h处的B点,有一小油滴自由落下.已知小油滴的电量Q=3.5×10-14 C,质量m=3.0×10-9kg.当小油滴即将落到下极板时速度恰为零.两极板间的电势差U=6×105 V(不计空气阻力,g=10m/s2)求:?(1)两极板间的电场强度E;
(2)设平板电容器的电容C=4.0×10-12 F,则该电容器带电量Q是多少?
(3)B点在A点的正上方 h多高处?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平放置的两平行金属板间距为 d,电压大小为U,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、电量为-q的小颗粒,将小颗粒由静止释放,它将从静止被加速,然后冲出小孔,则它能上升的最大高度 h=
qU
mg
-d
qU
mg
-d

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平放置的金属细圆环半径为0.1m,竖直放置的金属细圆柱(其半径比0.1m 小得多)的端面与金属圆环的上表面在同一平面内,圆柱的细轴通过圆环的中心O,将一质量和电阻均不计的导体棒一端固定一个质量为10g的金属小球,被圆环和细圆柱端面支撑,棒的一端有一小孔套在细轴O上,固定小球的一端可绕轴线沿圆环作圆周运动,小球与圆环的摩擦因素为0.1,圆环处于磁感应强度大小为4T、方向竖直向上的恒定磁场中,金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件,不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦,也不计细圆柱、圆环及感应电流产生的磁场,开始时S1断开,S2拔在1位置,R1=R3=4Ω,R2=R4=6Ω,C=30uF,求:
(1)S1闭合,问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端,才能使棒稳定后以角速度10rad/s匀速转动?
(2)S1闭合稳定后,S2由1拔到2位置,作用在棒上的外力不变,则至棒又稳定匀速转动的过程中,流经R3的电量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd,边长为L,距地面的高度为H,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O.一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A和小物块B,当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时,AO间的距离为l.当小球速度方向平行于玻璃板ad边时,剪断细线,小球和物块落地后均不再运动.已知A的质量为mA,重力加速度为g.求:
(1)小物块B的质量mB
(2)小球落地时速度的大小;
(3)两者落地点的距离.

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