题目内容
17.一端连着一个质量为m,电荷量为q的小球,以杆的另一端为圆心在匀强磁场中逆时针方向做匀速圆周运动,若小球与杆突然分离(不计重力),则速度v,半径r,周期T的不可能的情况是( )| A. | v变大,r变大,T变大 | B. | v不变,r变小,T变小 | ||
| C. | v不变,r变大,T变大 | D. | v不变,r不变,T不变 |
分析 运动的带点粒子在磁场中受力洛伦兹力的作用,分小球带正电和负电两种情况进行讨论,用左手定则判断洛伦兹力的方向,根据向心力公式分析绳子所受的力,断开后,杆的拉力为零,小球仅受洛伦兹力,根据受力情况判断小球的运动情况即可.
解答 解:若小球带正电,则小球所受的洛伦兹力指向圆心,开始时,拉力可能为零,分离后,仍然洛伦兹力提供向心力,逆时针做圆周运动,半径不变,半径不变,周期不变故D正确.
若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力,拉力减小为零,小球靠洛伦兹力提供向心力,速度的大小不变,半径变大,周期变大,C正确.
如果小球带负电,则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心,当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时,分离后,小球做顺时针的匀速圆周运动,半径不变,周期不变
也可能洛伦兹力小于之前合力的大小,则半径减小.周期减小,B正确.故A错误
因选不可能的,故选:A.
点评 解题的关键是能正确分析向心力的来源,知道如何判断洛伦兹力的方向,难度适中.
练习册系列答案
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6.
如图所示,物体在斜向上的恒力F作用下从静止起沿光滑水平面运动,然后在倾角为30°的光滑斜面上运动一段距离后速度变为额零.当物体在水平面和斜面上速度大小均为v时,机械能随时间的瞬时变化率分别为P1、P2,若物体在水平面和斜面上的加速度大小均为3m/s2,则( )
| A. | P2>0,且P1>P2 | B. | P2>0,且P1=P2 | C. | P2<0,且 P1>|P2| | D. | P2<0,且P1=|P2| |