题目内容
如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( )
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A.小球能越过d点并继续沿环向上运动
B.当小球运动到d点时,不受洛伦兹力
C.小球从a点运动到b点的过程中,重力势能减小,电势能减小
D.小球从b点运动到c点的过程中,经过弧
中点时速度最大
BCD
【解析】
试题分析:电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故类似于重力,所以ad弧的中点相当于不受电场力时竖直平面圆环的“最高点”,关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”,速度最大,D正确;由于a、d两点关于新的最高点对称,若从a点静止释放,最高运动到d点,速度为零,洛伦兹力为零, A错误,B正确;从a到b,重力和电场力都做正功,重力势能和电势能都减少.故C正确。
考点:本题考查了带电粒子在复合场中的运动。
如图为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图:
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(1)某同学在实验时,按照下面的实验步骤。
①将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,直至轻推小车后小车________(填“匀速”、“加速”、“减速”)运动.
②将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处,记下小车位置.接通打点计时器电源,释放小车.
③用2 条、3 条、4 条、5 条、6 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验,但必须让小车从_______(填“同一位置”、“不同位置”)静止释放.
④在上述实验中打出的5 条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度
、
、
、
、
、
.
(2)下列4条纸带中最符合实验要求的是 _________.
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(3)某同学记录相关数据见下表:
实验次数 | 条数 | 速度m/s | 速度平方m2/s2 |
1 | 1 | 1.28 | 1.64 |
2 | 2 | 1.75 | 3.06 |
3 | 3 | 2.10 | 4.41 |
4 | 4 | 2.26 | 5.11 |
5 | 5 | 2.68 | 7.18 |
6 | 6 | 2.96 | 8.76 |
用
表示一条橡皮筋做的功,请在坐标纸上画
图象.
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②根据你画的
图象,你认为该同学第________次实验操作出现了问题,问题可能在于该次实验时小车释放的位置距离打点计时器较原位置 _________(填“远”或“近”)