题目内容
18.如图所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动.飞离桌子边缘A,最后落在地板上,设有磁场时其飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度大小为v1;若撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度大小为v2,则( )A. | s1>s2 | B. | t1<t2 | C. | v1>v2 | D. | v1=v2 |
分析 小球在有磁场时做一般曲线运动,无磁场时做平抛运动,运用分解的思想,两种情况下,把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解,然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程;最后利用洛伦兹力不做功判断落地的速率.
解答 解:A、B、有磁场时,小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用,重力方向竖直向下,大小方向都不变;洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化,但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直,总是指向右上方某个方向,其水平分力fx水平向右,竖直分力fy竖直向上.
如图所示,竖直方向的加速度仍向下,但小于重力加速度g,从而使运动时间比没有磁场后要长,即t1>t2,小球水平方向也将加速运动,从而使水平距离比没有磁场后要大,即s1>s2,故A正确,B错误.
C、D、在有磁场,重力和洛仑兹力共同作用时,其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直,不对粒子做功,不改变粒子的动能,有磁场和无磁场都只有重力做功,动能的增加是相同的.有磁场和无磁场,小球落地时速度方向并不相同,但速度的大小是相等的,故C错误,D正确.
故选:AD
点评 本题关键运用分解的思想,把小球的运动和受力分别向水平和竖直分解,然后根据选项分别选择规律分析讨论.
练习册系列答案
相关题目
8.将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力不变,其速度-时间图象如图所示,则( )
A. | 上升、下降过程中加速度大小之比为11:9 | |
B. | 上升、下降过程中加速度大小之比为10:1 | |
C. | 物体所受的重力和空气阻力之比为9:1 | |
D. | 物体所受的重力和空气阻力之比为10:1 |
13.如图所示,斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个小于90°,在此过程中物块A和斜面体始终处于静止状态,则( )
A. | 斜面体对物块A的摩擦力可能增大 | B. | 斜面体对物块A的摩擦力可能减小 | ||
C. | 地面对斜面体的摩擦力一直不变 | D. | 地面对斜面体的支持力保持不变 |
3.某小组用如图所示的电路研究微型直流电动机的性能,调节滑动变阻器R使电动机正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,已知电动机线圈电阻为4.0Ω,电压表、电流表均为理想电表,电动机正常运转时的输出功率为( )
A. | 16.0W | B. | 32.0W | C. | 48.0W | D. | 144.0W |