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17.一端连着一个质量为m,电荷量为q的小球,以杆的另一端为圆心在匀强磁场中逆时针方向做匀速圆周运动,若小球与杆突然分离(不计重力),则速度v,半径r,周期T的不可能的情况是(  )
A.v变大,r变大,T变大B.v不变,r变小,T变小
C.v不变,r变大,T变大D.v不变,r不变,T不变

分析 运动的带点粒子在磁场中受力洛伦兹力的作用,分小球带正电和负电两种情况进行讨论,用左手定则判断洛伦兹力的方向,根据向心力公式分析绳子所受的力,断开后,杆的拉力为零,小球仅受洛伦兹力,根据受力情况判断小球的运动情况即可.

解答 解:若小球带正电,则小球所受的洛伦兹力指向圆心,开始时,拉力可能为零,分离后,仍然洛伦兹力提供向心力,逆时针做圆周运动,半径不变,半径不变,周期不变故D正确.
若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力,拉力减小为零,小球靠洛伦兹力提供向心力,速度的大小不变,半径变大,周期变大,C正确.
如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时,分离后,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径不变,周期不变
也可能洛伦兹力小于之前合力的大小,则半径减小.周期减小,B正确.故A错误
因选不可能的,故选:A.

点评 解题的关键是能正确分析向心力的来源,知道如何判断洛伦兹力的方向,难度适中.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.现要测量一电动势约为4.5V,内阻约为5Ω的电源的电动势和内阻,有下列器材可供选用:电压表(0-6V)、电流表(0-200mA、内阻rA=5Ω)、滑动变阻器R(最大阻值约10Ω)、定值电阻(R0=2Ω)一个,导线若干.

(1)把题中所给的实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器组成一个电路,如图甲所示,按照这样的电路进行实验,能够完成测量任务吗?若能,请说明理由;若不能,请将给定的电阻R0利用起来,在空白处画出改进后的电路图,并说明你这样做的道理:
(2)根据所给实物在图乙上连线.
(3)利用测量量表示电动势和内阻E=$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$,r=$\frac{2({U}_{2}-{U}_{1})}{7({I}_{1}-{I}_{2})}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.在“把电流表改装为电压表”的实验中,提供了以下实验器材:
电源E:电动势约为3V
待改装电流表A1:量程30mA,内阻约为200Ω
电流表A2:量程300μA,内阻约为100Ω
两个电阻箱R:0-999.9Ω和R′:0-99999Ω,
额定电流都为0.1A
单刀单掷开关S一个
单刀双掷开关K一个
导线若干
①为了较准确地测量待改装电流表A1的内阻,试用所给仪器设计测量电路(画在虚线框内),并在图上标明各元件的符号.
②如果通过以上方法测得的电流表A1内阻为210Ω,现欲把它改装成量程为15V的电压表,则需要串联一个阻值为290Ω的电阻.
③将需要的阻值在电阻箱上调节好,和电流表连接后与标准电压表进行核对,发现读数总比标准电压表略大,说明测量的电流表内阻比真实情况偏大(填“偏大”或“偏小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.在《用单摆测重力加速度》的实验中,先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示,然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示,再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示.则测出的小球直径为1.94cm,单摆的周期为1.87s,单摆的摆长为87.45cm.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松弛的.求:
(1)当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下);?
(2)从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,理想变压器初级线圈接交变压U,次级线圈a仅有1匝.外电路是一匝同样材料,同样大小的线圈b,且a的横截面积是b的2倍.此时测得次级线圈和外电路连接处两点间的电压为3.2V,.若将a、b线圈的位置对调后,再测次级线圈和外电路连接处两点间的电压将是多少伏?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.一个质量为5kg的物体,它的v-t图象如图所示,求:
(1)图中0~6s和12-16s各段时间内,物体所受的合外力是多少?
(2)合外力的方向与物体运动方向有何关系?
(3)物体在16s内的位移为多.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,物体在斜向上的恒力F作用下从静止起沿光滑水平面运动,然后在倾角为30°的光滑斜面上运动一段距离后速度变为额零.当物体在水平面和斜面上速度大小均为v时,机械能随时间的瞬时变化率分别为P1、P2,若物体在水平面和斜面上的加速度大小均为3m/s2,则(  )
A.P2>0,且P1>P2B.P2>0,且P1=P2C.P2<0,且 P1>|P2|D.P2<0,且P1=|P2|

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.近年来,随着对火星的了解越来越多,人类已经开始进行移民火星的科学探索.2013年2月,荷兰一家名为“火星一号”的公司宣布计划在2023年把四名宇航员送上火星,在目前收到的37000多个报名意向中,中国人达到了45个.回答下列问题:
(1)设航天器从地球表面起飞后做加速度为$\frac{1}{2}$g、竖直向上的匀加速直线运动,上升到某一高度时,仪器显示人对水平座椅的压力为起飞前的$\frac{17}{18}$,求此时飞船离地球表面的高度h(不考虑地球的自转,地球的半径为R,表面的重力加速度为g);
(2)若登陆火星后,测得火星半径是地球半径的$\frac{1}{2}$,火星质量是地球质量的$\frac{1}{9}$,求火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值.

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