题目内容
如图所示,竖直平面内有一固定的光滑绝缘椭圆大环,轻弹簧一端固定在大环的中心O,另一端连接一个可视为质点的带正电的小环,小环刚好套在大环上,整个装置处在一个水平向里的匀强磁场中.将小环从A点由静止释放,已知小环在A、D两点时弹簧的形变量大小相等.则( )
A、刚释放时,小球的加速度为g | B、小环的质量越大,其滑到D点时的速度将越大 | C、小环从A到运动到D,弹簧对小环先做正功后做负功 | D、小环一定能滑到C点 |
分析:刚释放时,小环速度为零,洛伦兹力为零,只受重力,所有加速度为g,因为AD点时弹簧的形变量相同,且OA长度大于OD,所有OA处于拉伸,OD处于压缩,所以弹簧由伸长变为压缩,弹力先做正功,后做负功,从A到D过程中洛伦兹力不做功,而弹簧的弹性势能不变,只有重力做功,所以无论小球的质量如何,小环到达D点的速度是一样的,故小球一定能滑到C点
解答:解:刚释放时,小环速度为零,洛伦兹力为零,只受重力,所有加速度为g,故A正确;
因为AD点时弹簧的形变量相同,且OA长度大于OD,所以OA处于拉伸,OD处于压缩,所以弹簧由伸长变为压缩,弹力先做正功,后做负功,故C正确;
从A到D过程中洛伦兹力不做功,而弹簧的弹性势能不变,只有重力做功,所以无论小球的质量如何,小环到达D点的速度是一样的,故小球一定能滑到C点,故D正确,B错误
故选:ACD
因为AD点时弹簧的形变量相同,且OA长度大于OD,所以OA处于拉伸,OD处于压缩,所以弹簧由伸长变为压缩,弹力先做正功,后做负功,故C正确;
从A到D过程中洛伦兹力不做功,而弹簧的弹性势能不变,只有重力做功,所以无论小球的质量如何,小环到达D点的速度是一样的,故小球一定能滑到C点,故D正确,B错误
故选:ACD
点评:本题关键是知道洛伦兹力不做功,小环和弹簧组成的系统机械能守恒.
练习册系列答案
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如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L.劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O,下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环,小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中.将小环从A点由静止释放,小环运动到B点时速度恰好为0.已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等,则( )
A、小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大 | ||
B、小环从A点运动到B点的过程中,小环的电势能一直增大 | ||
C、电场强度的大小E=
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D、小环在A点时受到大环对它的弹力大小F=mg+
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