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如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大...

如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变,重力加速度为g,则以下说法正确的是      

A小球的初速度为

B若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

C若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

D若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为

 

ACD 【解析】 试题分析:A、对小球进行受力分析如图, 电场力的大小:,由于重力的方向竖直向下.电场力的方向水平向右,二者垂直,合力:,由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg.所以.故A正确; 若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=3mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动.故B错误.若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=mg<FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止.故C正确;若小球的初速度为,球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,运动中克服摩擦力做功等于小球的动能,所以.故D正确.故选ACD. 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】本题考查小球在混合场中的运动,解答的关键明确小球的受力情况,并能够结合受力的情况分析小球的运动情况,要知道小球何时做加速度减小的减速运动,何时做加速度增大的减速运动,当加速度减为零时,做匀速运动。  
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考点分析:
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如图所示,有一范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点。不计空气阻力,取竖直向上为正方向,下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中,可能正确的是      

 

 

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如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置时,线框的速度为。下列说法正确的是      

A在位置时线框中的电功率为

B此过程中线框产生的内能为

C在位置时线框的加速度为

D此过程中通过线框截面的电量为

 

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如图所示,在光滑的绝缘水平面上,一绝缘水平细线系一个带电小球,绕O点在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下图示为俯视图。若小球运动到圆周上的A点时,从细线的连接处脱离,而后仍在磁场中运动。则关于小球的运动情况,下列说法中正确的是      

A小球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变

B小球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径减小

C小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变

D小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动,半径增大

 

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如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是      

A小球一直做匀速直线运动

B小球先做加速运动后做减速运动

C小球对桌面的压力先减小后增大

D小球对桌面的压力一直在增大

 

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如图所示,极板A发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上。关于电子的运动,下列说法中正确的是      

A滑动触头向右移动时,其它不变,则电子打在荧光屏上的位置上升

B滑动触头向左移动时,其它不变,则电子打在荧光屏上的位置上升

C电压U增大时,其它不变,则电子打在荧光屏上时速度大小不变

D电压U增大时,其它不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

 

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