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【题目】如图表示水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场叠加区域,一个质量是m,带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间,另一个质量为2m,带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动,且正好与静止的质点B发生正碰,碰后两质点粘在一起运动,碰撞的过程无电量损失,则下列正确的是

A. 碰后两质点的运动向下偏且动能增加

B. 碰后两质点的运动向上偏且动能增加

C. 碰后两质点的运动向上偏且动能减少

D. 碰后两质点的运动向下偏且动能减少

【答案】C

【解析】一个质量是m带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间,该质点受重力和向上的电场力。mg=Eq;带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动,该质点受重力和向上的电场力、洛伦兹力。2mg=Eq+Bqv;且正好与静止的质点B发生正碰,碰后两质点粘在一起运动,根据动量守恒定律列出等式2mv=3mv′,解得v′=2v/3

此时系统受重力3mg,向上的电场力2Eq,洛伦兹力4Bqv/3,此时系统的合力向上。由于洛伦兹力做功为零,系统重力与向上的电场力合力向下,做负功,所以系统动能减小。故选C。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=R2=10ΩR3=30ΩR4=35Ω,电容器的电容C=100F,电容器原来不带电.求:

1)闭合开关S后,电路稳定时,流过R3的电流大小I3

2)闭合开关S后,直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q

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【题目】如图所示是探究求合力的方法实验装置.下列说法中正确的是( )

A. 弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下

B. 为减小测量误差,F1F2的大小必须相等

C. 为减小测量误差,F1F2的夹角应为90°

D. 在测量同一组数据F1F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化

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【题目】在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则

A物块c的质量是2msinθ

Bb棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

Cb棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

Db棒放上导轨后,a棒中电流大小是

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【题目】有一如图所示的装置,轻绳上端系在竖直杆的顶端O点,下端P连接一个小球(小球可视为质点),轻弹簧一端通过铰链固定在杆的A点,另一端连接在P点,整个装置可以在外部驱动下绕OA轴旋转。刚开始时,整个装置处于静止状态,弹簧处于水平方向。现在让杆从静止开始缓慢加速转动,整个过程中,绳子一直处于拉伸状态,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力。已知:OA=4m,OP=5m,小球质量m=1kg,弹簧原长l=5m,重力加速度g10m/2。求:

(1)弹簧的劲度系数k;

(2)当弹簧弹力为零时,整个装置转动的角速度ω。

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【题目】如图所示,M1N1M2N2是两根处于同一水平面内的平行导轨,导轨间距离是d=0.5m,导轨左端接有定值电阻R=,质量为m=0.1kg的滑块垂直于导轨,可在导轨上左右滑动并与导轨有良好的接触,滑动过程中滑块与导轨间的摩擦力恒为f=1N,滑块用绝缘细线与质量为M=0.2kg的重物连接,细线跨过光滑的定滑轮,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度是B=2T,将滑块由静止释放。设导轨足够长,磁场足够大,M未落地,且不计导轨和滑块的电阻。g=10m/s2,求:

(1)滑块能获得的最大动能

(2)滑块的加速度为a=2m/s2时的速度

(3)由于滑块做切割磁感线运动,对滑块中的自由电荷产生一个作用力,从而产生电动势,设滑块从开始运动到获得最大速度的过程中,滑块移动的距离是x=1m,求此过程中此作用力对自由电荷做的功。

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【题目】如图所示,在一个倾角为θ的斜面上,有一个质量为m,带负电的小球P(可视为点电荷),空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动时,有可能保持匀速直线运动状态(  )

A. v1方向

B. v2方向

C. v3方向

D. v4方向

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【题目】图示为“探究合力功与物体动能变化的关系”的实验装置,只改变重物的质量进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放。请回答下列问题:

(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,其示数如图所示,则d = __________mm。

(2)平衡摩擦力时,________(填“要”或“不要”)挂上重物。

(3)实验时,________(填“需要”或“不需要”)满足重物的总质量远小于小车的总质量(包括拉力传感器和遮光条)。

(4)按正确实验操作后,为了尽可能减小实验误差,若传感器的示数为F,小车总质量为M,重物的总质量为mAB两点间的距离为L,遮光条通过光电门的时间为t,则需要测量的物理量是__________

A.MmL B.FMLt C.FmLt D.FML

(5)在实验误差允许范围内,关系式 ______________________成立。(用测量的物理量表示)

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【题目】在匀强磁场中,一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是(  )

A. t=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B. t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大

C. 该线框匀速转动的角速度大小为100π

D. 电动势瞬时值为22V时,线圈平面与中性面的夹角可能为45°

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