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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】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错误.故选ACD. 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,平行极板与单匝圆线圈相连,极板距离为d,圆半径为r,单匝线圈的电阻为R1,外接电阻为R2,其他部分的电阻忽略不计.在圆中有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度均匀增加,有一个带电粒子静止在极板之间,带电粒子质量为m、电量为q.则下列说法正确的是(  )

A. 粒子带正电

B. 磁感应强度的变化率为

C. 保持开关闭合,向上移动下极板时,粒子将向上运动

D. 断开开关S,粒子将向下运动

 

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如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力),从点O以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动正确的是(    )

A. 运动时间相同

B. 运动轨迹的半径相同

C. 重新回到边界时速度不相同

D. 重新回到边界的位置与O点距离相等

 

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如图所示,在光滑绝缘水平面上由左到右沿一条直线等间距的静止排着多个形状相同的带正电的绝缘小球,依次编号为123…每个小球所带的电荷量都相等且均为q=3.75×10-3C,第一个小球的质量m=0.03kg,从第二个小球起往下的小球的质量依次为前一个小球1/3的,小球均位于垂直于小球所在直线的匀强磁场里,已知该磁场的磁感应强度B=0.5T.现给第一个小球一个水平速度v=8m/s,使第一个小球向前运动并且与后面的小球发生弹性正碰.若碰撞过程中电荷不转移(不计电荷之间的库仑力,取g=10m/s2),则第几个小球被碰后首先脱离地面(    )

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

 

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如图(甲)所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度υ匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时,线框中产生的感应电流I与沿运动t之间的函数图像,图(乙)中正确的是(     )

A.     B.     C.     D.

 

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在如图甲、乙、丙中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电.设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.现给导体棒ab一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是(   )

A. 三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动

B. 甲、丙中,ab棒最终将以不同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

C. 甲、丙中,ab棒最终将以相同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

D. 三种情形下导体棒ab最终都做静止

 

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