2.如圖所示,MDN為絕緣材料制成的固定的豎直光滑半圓形軌道,半徑為R,直徑MN水平,整個空間存在方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一帶電荷量為-q,質(zhì)量為m的小球自M點無初速度下滑,下列說法中正確的是( 。
A.小球由M點滑到最低點D時所用時間與磁場無關(guān)
B.小球滑到D點時,對軌道的壓力一定大于mg
C.小球滑到D點時,速度大小v=$\sqrt{2gR}$
D.小球滑到軌道右側(cè)時,可以到達軌道最高點N

分析 洛倫茲力的方向指向圓心,不改變速度的大小,根據(jù)動能定理求出到達D點時的速度.根據(jù)牛頓第二定律,徑向的合力提供向心力,求出軌道對小球的支持力.

解答 解:A、因為洛倫茲力始終對小球不做功,故根據(jù)動能定理洛倫茲力不改變小球速度的大小,故有無磁場不影響小球的圓周運動的快慢,不影響小球的運動時間,小球由M點滑到最低點D時所用時間與磁場無關(guān),故A正確;
B、小球運動到D點時,若受到的洛倫茲力的方向向上,在D點,由牛頓第二定律得:N+qvB-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:N=3mg-qvB,小球?qū)壍赖膲毫Σ灰欢ù笥谥亓g,故B錯誤;
C、從M點運動到D點的過程中只有重力做功,根據(jù)動能定理得:mgR=$\frac{1}{2}$mv2,解得:v=$\sqrt{2gR}$,故C正確;
D、小球在整個運動過程中,只有重力做功,小球的機械能守恒,小球滑到軌道右側(cè)時,可以到達軌道最高點N,故D正確;
故選:ACD

點評 本題綜合運用了動能定理和牛頓第二定律,關(guān)鍵是受力分析,運用合適的規(guī)律進行解題.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.一列簡諧橫波沿x軸傳播,某時刻的波形如圖所示,質(zhì)點a、b均處于平衡位置,質(zhì)點a正向上運動.則下列說法正確的是( 。
A.波沿x 軸負方向傳播B.該時刻質(zhì)點b正向上運動
C.該時刻質(zhì)點a、b的速度相同D.質(zhì)點a、b的振動周期相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.為了探測x星球,總質(zhì)量為m1的探測飛船載著登陸艙在以該星球中心為圓心的圓軌道上運動,軌道半徑為r1,運動周期為T1.隨后質(zhì)量為m2的登陸艙脫離飛船,變 軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動,則( 。
A.x星球表面的重力加速度g1=$\frac{{4{π^2}{r_1}}}{T_1^2}$
B.x星球的質(zhì)量M=$\frac{{4{π^2}r_1^3}}{GT_1^2}$
C.登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比$\frac{v_1}{v_2}=\sqrt{\frac{{{m_1}{r_2}}}{{{m_2}{r_1}}}}$
D.登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期T2=$\sqrt{\frac{r_2^3}{r_1^3}}{T_1}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.以下說法正確的是( 。
A.伽利略認為重的物體比輕的物體下落快
B.牛頓測量出了萬有引力常量
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線的周圍存在磁場
D.亞里士多德認為力是維持物體運動的原因

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖為“研究木板與木塊間動摩擦因數(shù)的大小”的實驗裝置圖,將一木塊和木板疊放于水平桌面上,彈簧測力計一端固定,另一端與木塊水平相連.

①現(xiàn)要測量木塊和木板之間的滑動摩擦力,要使彈簧測力計的示數(shù)即為木塊和木板之間的滑動摩擦力的大小,要求木板的運動D(填入選項前的字母) 
A.必須是勻速直線運動
B.必須是加速直線運動
C.必須是 減速直線運動
D.勻速直線運動、加速直線運動、減速直線運動均可
②為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中應(yīng)測量的有BD.(填入選項前的字母)
A.木板的長度L                  B.彈簧測力計的拉力大小F
C.木板的重力G1                  D.木塊的重力G2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.“嫦娥二號”探月衛(wèi)星繞地運行一段時間后,離開地球飛向月球.如圖所示是繞地飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,2和3是變軌后的橢圓軌道.A點是2軌道的近地點,B點是2軌道的遠地點,衛(wèi)星在軌道1的運行速率為7.7km/s,則下列說法中正確的是( 。
A.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點時的速率一定小于7.7km/s
B.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點時的速率一定小于7.7km/s
C.衛(wèi)星在3軌道所具有的機械能小于2軌道所具有的機械能
D.衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率小于2軌道所具有的最大速率

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.利用水滴下落可以測出重力加速度g,調(diào)節(jié)水龍頭,讓水一滴一滴地流出,在水龍頭的正下方放一個盤子,調(diào)整盤子的高度,使一個水滴碰到盤子時,恰好有另一個水滴從水龍頭開始下落,而空中還有一個正在下落的水滴.測出水龍頭到盤子間的距離為h.再用秒表測時間,從第一個水滴離開水龍頭開始計時,到第n個水滴落到盤中,共用時間為t.求:
(1)第一個水滴落到盤子時,第二個水滴離開水龍頭的距離為多少?
(2)測得的重力加速度g是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖,以y軸為界面,兩邊分別有水平向右和垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相同,現(xiàn)有一矩形線圈abcd平行磁場放置在左側(cè)磁場中,且cd邊與y軸重合,取電流方向a→b→c→d為正,則線圈從圖示位置開始以cd邊為軸往外轉(zhuǎn)動180°的過程中,線圈中的電流隨時間變化的圖線是( 。
A.B.C.D.

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