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【题目】如图所示,空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场,且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上。初始,给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,电量保持不变。已知,磁感应强度大小为B,电场强度大小为E=,则以下说法正确的是( )

A.小球的初速度为v0=

B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为

【答案】AC

【解析】带电小球刚开始受重力mg、电场力qE及洛伦兹力F的作用,如图所示

又电场力为F=Eq=mg,则重力与电场力的合力刚好与杆垂直,合力的大小为2mg,故此时要使小球做匀速运动,摩擦力应该为0,则应使电场力和重力的合力与洛伦兹力相平衡,则F=2mg,又F=Bqv0,解得小球的初速度为v0=,选项A正确;若小球的初速度为,此时F>2mg,小球会受到摩擦力的作用,该力阻碍小球的运动,故小球的速度会减小,但当小球的速度减小到v=时,小球受力平衡,以后小球做匀速运动,所以选项B错误;若小球的初速度为,此时F<2mg,小球将受到摩擦力作用,故其速度会逐渐减小,速度越小,洛伦兹力就会越小,小球对杆的压力就会越大,则摩擦力也就越大,加速度也将不断增大,故它将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,运动中重力、电场力和洛伦兹力的合力总与杆垂直,故它们的合力对球不做功,只有摩擦力对小球做负功,根据动能定理可得,小球克服摩擦力做功为=,选项C正确选项D错误。

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【题目】在利用落体运动来验证机械能守恒定律的实验中,

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_______________

A.交流电源 B.直流电源 C.刻度尺 D.天平(含砝码)

(2)某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点。该同学用毫米刻度尺测量OA、B、C、D、E各点的距离分别记录在图中(单位:cm)。

①这五个数据中不符合读数要求的是________(填A、B、C、DE)点读数。

②已知当地重力加速度为g =9.80m/s2,打点计时器打点的周期为T =0.02s。设重物的质量为m =1.00kg 。则从打O点到打D点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp________J,动能的增加量ΔEK________J(计算结果保留三位有效数字)。

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【题目】汤姆生发现了电子并由此提出了原子结构的葡萄干蛋糕模型,他发现电子的实验基础是(  )
A.α粒子散射实验
B.阴极射线实验
C.α粒子轰击铍核实验
D.α粒子轰击氮核实验

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【题目】粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f,加速器的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是( )

A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

B.加速的质子获得的最大动能随加速电压U增大而增大

C.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为1

D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速α粒子

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【题目】如图所示,轻绳的上端系于天花板上的O点,下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时,与钉在O点正下方P点的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间,以下物理量的大小没有发生变化的是( )

A. 小球的线速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

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【题目】如图所示,闭合圆形金属环竖直固定,光滑水平导轨穿过圆环,条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动,其轴线穿过圆环圆心,与环面垂直,则磁铁在穿过圆环的整个过程中,下列说法正确的是(

A.金属环先有收缩趋势,后有扩张趋势

B.金属环中的感应电流方向不变

C.磁铁先做减速运动、后做加速运动

D.磁铁先做加速运动,后做减速运动

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【题目】磁悬浮高速列车在我国上海已正式投入运营.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,则( )

A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失

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【题目】封闭在汽缸里的气体,推动活塞对外做功3×104J , 从外界吸收热量5×104J , 它的内能变化是多少?内能是增加了还是减少了?

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A. 物块到达小车最右端时具有的动能为

B. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为

C. 物块克服摩擦力所做的功为

D. 物块克服摩擦力所做的功为

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同步练习册答案