、如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试
题型:不详难度:来源:
、如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则( )
A.小球带负电 | B.小球运动的轨迹是一条抛物线 | C.洛伦兹力对小球做正功 | D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大 |
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答案
BD |
解析
考点: 专题:电磁感应中的力学问题. 分析:小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,由左手定则,分析电性.将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向.根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况,研究轨迹,确定F如何变化. 解答:解:设管子运动速度为v1. A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A错误. B、小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线.故B正确. C、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故C错误. D、设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D正确. 故选BD 点评:本题中小球做类平抛运动,其研究方法与平抛运动类似:运动的合成与分解,其轨迹是抛物线.本题采用的是类比的方法理解小球的运动. |
举一反三
如图所示,有一根均匀的导体棒ab,长为L,质量为m,电阻为R,处于垂直于纸面、磁感强度为B的匀强磁场中。它由电阻均为R/2的两根相同的轻弹簧悬挂在水平位置。欲使开关S闭合后导体棒重新静止时,弹簧的伸长量等于S断开时弹簧伸长量的2倍,求(1)磁感强度为B的方向;(2)电源的电动势(不考虑回路其它部分的电阻和电源的内阻,且弹簧始终在弹性限度内)。 |
在如图所示的电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb,可判断这两段导线( )
图1A.相互吸引,Fa>Fb | B.相互排斥,Fa>Fb | C.相互吸引,Fa<Fb | D.相互排斥,Fa<Fb |
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下列关于磁场的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是A.磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向相同 | B.有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动 | C.带电粒子只受洛伦兹力作用时,其动能不变,速度一直在变 | D.电荷在磁场中不可能做匀速直线运动 |
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如图所示,两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分别通有方向如图的电流,若通电导线ab固定不动,导线cd能自由运动,则它的运动情况是
A.顺时针转动,同时靠近导线ab | B.顺时针转动,同时远离导线ab | C.逆时针转动,同时靠近导线ab | D.逆时针转动,同时远离导线ab |
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将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。(写图边) |
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