1.如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動,細桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0,在以后的運動過程中,圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為(  )
A.0B.$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$
C.$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$D.mv${\;}_{0}^{2}$

分析 圓環(huán)向右運動的過程中可能受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力,根據(jù)圓環(huán)初速度的情況,分析洛倫力與重力大小關(guān)系可知:圓環(huán)可能做勻速直線運動,或者減速運動到靜止,或者先減速后勻速運動,根據(jù)動能定理分析圓環(huán)克服摩擦力所做的功.

解答 解:①當(dāng)qv0B=mg時,圓環(huán)不受支持力和摩擦力,摩擦力做功為零.故A正確.
②當(dāng)qv0B<mg時,圓環(huán)做減速運動到靜止,只有摩擦力做功.根據(jù)動能定理得:
-W=0-$\frac{1}{2}$mv02,解得:W=$\frac{1}{2}$mv02,故B正確.
③當(dāng)qv0B>mg時,圓環(huán)先做減速運動,當(dāng)qvB=mg時,不受摩擦力,做勻速直線運動.
由qvB=mg可得:勻速運動的速度:v=$\frac{mg}{qB}$,
根據(jù)動能定理得:-W=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,解得:W=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$,故C正確.
由①②③的分析可知,克服摩擦力做的功不可能為:mv02,故D錯誤;
故選:ABC.

點評 本題考查分析問題的能力,摩擦力是被動力,要分情況討論.在受力分析時往往先分析場力,比如重力、電場力和磁場力,再分析彈力、摩擦力.

練習(xí)冊系列答案
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11.某人在高層建筑的陽臺外側(cè)以v=20m/s的速度豎直向上拋出一個小物體,不計空氣阻力,g=10m/s2,當(dāng)小物體運動到離拋出點15m處時,所經(jīng)歷的時間可能是( 。
A.1sB.3sC.(2+$\sqrt{7}$)sD.4s

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12.如圖,質(zhì)量均為m的環(huán)A與球B用一輕質(zhì)細繩相連,環(huán)A套在水平細桿上.現(xiàn)有一水平恒力F作用在球B上,使A環(huán)與B球一起向右勻加速運動.已知細繩與豎直方向的夾角θ=45°,g為重力加速度.則下列說法正確的是(  )
A.輕質(zhì)繩對B球的拉力大于桿對A環(huán)的支持力
B.B球受到的水平恒力大于mg
C.若水平細桿光滑,則加速度等于g
D.若水平細桿粗糙,則動摩擦因數(shù)小于$\frac{1}{2}$

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9.如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一物體質(zhì)量為m,向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面.設(shè)物體在斜面最低點A的速度為v,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,則從A到C的過程中彈簧彈力做功是( 。
A.mgh-$\frac{1}{2}$mv2B.$\frac{1}{2}$mv2-mghC.-mghD.-(mgh+$\frac{1}{2}$mv2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列說法正確的是( 。
A.話筒是一種常用的聲電傳感器,其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號
B.樓道里的燈只有天黑時出現(xiàn)聲音才亮,說明它的控制電路中只有光電傳感器
C.電子秤使用了力傳感器,將力的大小轉(zhuǎn)換為電信號
D.光敏電阻能夠把光照強度這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,空間有與水平方向成θ角的勻強電場,一個質(zhì)量為m的帶電小球,用長為L的絕緣細線懸掛于O點;當(dāng)小球靜止于A點時,細線恰好處于水平位置.現(xiàn)給小球一豎直向下的瞬時速度,使小球恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動,則小球經(jīng)過最低點B時細線對小球的拉力為(已知重力加速度為g)( 。
A.$\frac{2mg}{tanθ}$B.3mgtanθC.$\frac{3mg}{tanθ}$D.$\frac{5mg}{tanθ}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2,兩輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)分別為k1和k2,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)(彈簧k2與地面不拴接,其它接觸處均為栓接),現(xiàn)用拉力F緩慢的向上提木塊m1,直到下面的彈簧剛好離開地面,在這個過程中拉力F移動的距離為$({m}_{1}+{m}_{2})g(\frac{1}{{k}_{1}}+\frac{1}{{k}_{2}})+\frac{{m}_{1}g+{m}_{2}g}{{k}_{2}}$.

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10.如圖所示,三個同心圓將空間分隔成四個區(qū)域,圓Ⅰ的半徑為R,在圓心O處有一粒子源,該粒子源可向各個方向釋放質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子,圓Ⅱ的半徑為2R,在圓Ⅰ與圓Ⅱ的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,圓Ⅲ是一絕緣圓柱形管,在圓Ⅱ與圓Ⅲ間存在垂直于紙面向里的勻強磁場B1,該磁場的寬度為2R,不計粒子的重力,粒子源所釋放的某一粒子剛好沿圓Ⅱ的切線方向進入勻強磁場B1,假設(shè)粒子每一次經(jīng)過圓Ⅱ且與該圓相切時均進入另一磁場,則:
(1)求該粒子速度的大;
(2)若進入勻強磁場B1的粒子剛好垂直打在管壁上,求B1的大。ǹ捎肂表示);
(3)若打在管壁上的粒子能按原速率反彈,則從開始到第一次回到O點所經(jīng)歷的時間至少是多少.

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11.一輛汽車從靜止開始啟動,用了10s的時間達到72km/h的速度,然后以這個速度在平直公路勻速上行駛,突然司機發(fā)現(xiàn)前方公路上有一只小鹿,于是立即剎車,汽車在4s內(nèi)停了下來,使小鹿免受傷害.分別求汽車在啟動和剎車過程中的加速度.(假設(shè)在啟動和剎車過程中,加速度都是恒定的)

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