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如图所示,光滑圆环可绕竖直轴O1O2旋转,在圆环上套一个小球,实验时发现,增大圆环转速,小球在圆环上的位置升高,但无论圆环转速多大,小球都不能上升到与圆心O等高的N点.现让小球带上正电荷,下列措施可以让小球上升到N点的是(  )

A.在空间加上水平向左的匀强磁场 B.在空间加上竖直向上的匀强电场

C.在空间加上方向由圆心O向外的磁场 D.在圆心O点放一个带负电的点电荷

 

B

【解析】

试题分析:若在空间加上水平向左的匀强磁场,根据左手定则,可知,洛伦兹力与重力同向,因此不可能到达N点,故A错误;当在空间加上竖直向上的匀强电场,则受到的电场力竖直向上,与重力平衡时,球可能达到N点,故B正确;当在空间加上方向由圆心O向外的磁场,由左手定则可知,洛伦兹力向下,因此不可能到达N点,故C错误;当在圆心O放一个带负电的点电荷,若能到达N点则所受库仑力方向指向圆心,由于有竖直向下的重力,则球受到的合力仍不能指向圆心,故D错误;故选:B.

考点:带电粒子在复合场中的运动。

 

练习册系列答案
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A.导体的电阻R= B.加速度a=

C.电流I= D.电容器的电容C=

 

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(6分)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为H+C→N+Q1, H+N→C+X+Q2,方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:

 

原子核

H

He

He

C

N

N

质量/u

1.007 8

3.016 0

4.002 6

12.000 0

13.005 7

15.000 1

则X是____,Q2____Q1(填“大于”、“等于”或“小于”).

 

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(9分)二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性.某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.

(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的欧姆档来判断它的正负极:当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极.

(2)实验探究中他们可选器材如下:

A.直流电源(电动势3 V,内阻不计) B.滑动变阻器(0~20 Ω)

C.电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ) D.电压表(量程3 V、内阻约50 kΩ)

E.电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω) F.电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)

G.待测二极管 H.导线、开关

为了提高测量精度,电压表应选用________,电流表应选用________.(填序号字母)

(3)实验中测量数据如下表,请在下图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.

电流

I/mA

0

0

0.2

1.8

3.9

8.6

14.0

21.8

33.5

50.0

电压

U/V

0

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

(4)同学们将该二极管与阻值为10 Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.

 

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⑴小球m2刚要与m1发生碰撞时的速度大小;

⑵碰撞后,m1?m2能沿内壁运动所能达到的最大高度(相对碰撞点).

 

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如图所示,高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道,半径R=m,轨道端点B的切线水平。质量M=5 kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t=1 s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角=37o,斜面底端C与B点的水平距离x0=3 m。g取10 m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8,不计空气阻力。

⑴求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小

⑵若金属滑块M离开B点时,位于斜面底端C点、质量m=1 kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数0.25,求拉力F大小

⑶滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,此时滑块m速度变为4 m/s,仍沿斜面向上运动,为了防止二次碰撞,迅速接住并移走反弹的滑块M,求滑块m此后在斜面上运动的时间

 

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(19分)如图甲所示,表面绝缘、倾角?=30?的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25?的单匝矩形闭合金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,并与挡板发生碰撞,碰撞过程的时间可忽略不计,且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数?=/3,重力加速度g取10 m/s2。

(1)求线框受到的拉力F的大小;

(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小,x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小),求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。

 

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质量m=1 kg的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,根据图象可知,下列说法中正确的是(  )

A.物体在0~8 s内的平均速度方向与1 s末的速度方向相同

B.物体在0~2 s内的速度变化比2~4 s内的速度变化快

C.物体在2~4 s内位移为零

D.物体在2 s末速度方向发生改变

 

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