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精英家教网如图所示,在一根一端封闭、内壁光滑的绝缘直管MN内有一个带正电的小球,空间中充满竖直向下的匀强磁场.开始时,直管水平放置,且水球位于管的封闭端M处.现使直管沿水平方向向右匀速运动,经一段时间后小球到达管的开口端N处.在小球从M到N的过程中(  )
分析:小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向.根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况,研究轨迹.
解答:解:A、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功,故A错误;
B、对小球受力分析,受重力、支持力和洛伦兹力,其中重力和洛伦兹力不做功,而动能增加,根据动能定理可知支持力做正功,故B正确;
C、D、设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线,洛伦兹力方向不断变化,故C正确,D错误;
故选BC.
点评:本题中小球做类平抛运动,其研究方法与平抛运动类似:运动的合成与分解,其轨迹是抛物线.本题采用的是类比的方法理解小球的运动.
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,在一根一端封闭且均匀的长玻璃管中,用长为h=10cm的水银柱将管内一部分空气封闭,当管开口向上竖直放置时,管内空气柱的长度L1=30cm;若温度保持不变,玻璃管开口向下放置,水银没有溢出,待水银柱稳定后,空气柱的长度L2为多少cm?(大气压强Po=76cmHg)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中,用一段10cm长的水银柱将管内一部分空气密封.当管开口向上竖直放置时(图甲),管内空气柱的长度L1为0.3m,若将玻璃管开口向下竖直放置(图乙),水银没有溢出,待水银柱稳定后,空气柱的长度L2是多少m?(已知大气压相当于76cmHg柱的压强,并保持不变;室温保持不变)

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精英家教网如图所示,在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN内有一个带正电的小球,空间中充满竖直向下的匀强磁场.开始时,直管水平放置,且小球位于管的封闭端M处.现使直管沿水平方向向右匀速运动,经一段时间后小球到达管的开口端N处.在小球从M到N的过程中(  )
A、磁场对小球不做功B、直管对小球做正功C、小球所受磁场力的方向不变D、小球的运动轨迹是一直线

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