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题型: 多选题
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多选题

如图所示,空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为 0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之 间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.t=0时对木板施加方向水平向左,大小为0.6N恒力,g取10m/s2.则(  )

A木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动

B滑块开始做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10m/s匀速运动

C木板先做加速度为2m/s2匀加速运动,再做加速度增大的运动,最后做加速度为3m/s2的匀加速运动

Dt=5s后滑块和木块有相对运动

正确答案

C,D

解析

解:ABC、由于动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为5m/s2,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起以a==m/s2=2m/s2的加速度一起运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bqv=mg,

解得:v=10m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,a==m/s2=3m/s2.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑动,做加速度减小的变加速,最后做速度为10m/s的匀速运动.故A、B错误,C正确.

D、滑块开始的加速度为2m/s2,然后加速度逐渐减小,当减小到零,与木板脱离做匀速直线运动,知5s末的速度小于10m/s,知此时摩擦力不为零,还未脱离木板.故D正确.

故选CD.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,用长为L的绝缘线将一带正电的绝缘材质的摆球悬于O点摆动,该球可视为点电荷.当摆球过竖直线OC时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场方向垂直摆动平面.摆球沿ACB圆弧来回摆动且摆角小于5°,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )

A球在A、B点时线的拉力大小不相等

BA、B处于同一水平线上

C单摆的周期T=2π

D单摆向左或向右运动经过磁场中的D点时线的拉力大小相等

正确答案

B,C

解析

解:A、球在A、B点时速度均为零,向心力均为零,细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力,所以拉力大小相等.故A错误.

B、带电小球在磁场中运动过程中洛伦兹力不做功,整个过程中小球的机械能都守恒,所以A、B处于同一水平线上.故B正确.

C、由于洛伦兹力不做功,不改变小球的动能,所以单摆的周期与没有磁场时相同,即有T=2.故C正确.

D、根据小球的机械能守恒可知,小球向左和向右经过D点时速率相等,则向心力相同,但由于洛伦兹力方向相反,所以单摆向左或向右运动经过D点时线的拉力大小不等.故D错误.

故选:BC

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题型: 单选题
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单选题

关于洛仑兹力的方向,下列说法中正确的是(  )

A洛仑兹力的方向总是既垂直于运动电荷的速度方向,又垂直于磁场方向

B洛仑兹力的方向总是垂直于磁场方向,可以不垂直于运动电荷的速度方向

C洛仑兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向,可以不垂直于磁场方向

D洛仑兹力的方向有可能既不垂直于运动电荷的速度方向,也不垂直于磁场方向

正确答案

A

解析

解:根据左手定则可知,洛伦兹力方向总是垂直磁场与运动的方向所构成的平面,而磁场与电流方向不一定垂直,故A正确,BCD错误;

故选:A

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题型:填空题
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填空题

如图是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,若在阴极射线中部加垂直于纸面向外的磁场,阴极射线将______(填向上、向下、向里、向外)偏转.

正确答案

向上

解析

解:由阴极射线管射出的为高速电子流;电子在阳极的作用下高速向阳极运动;因磁场向外,则由左手定则可得带电粒子向上运动.

故答案为:向上.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,在光滑绝缘,倾角为α的斜面上,有垂直斜面向上的磁场.质量为m,带电量为q(q>0)的滑块,从t=0开始,在平行于斜面的水平恒力F作用下,沿F的方向由静止开始做加速度a=的匀加速运动,则(  )

A洛伦兹力是变力,力的大小与运动时间成正比

B洛伦兹力是恒力,力的大小等于mgsinα

C磁感应强度B=

D磁感应强度B=

正确答案

A,C

解析

解:A、物体做变速运动,由运动学公式可得:v=at;故洛仑兹力F=Bqv=Bqat,故力的大小与时间成正比;故A正确,B错误;

C、要使物体的加速度为a=,F之外的其他力的合力应为零,由左手定则可知,洛仑兹力沿斜面向上,故应与重力向下的分力平衡;故mgsinθ=Bqat

解得:B=;故C正确,D错误;

故选:AC.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板右端无初速度放上一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.t=0时对滑块施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力,g取10m/s2.则(  )

A木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动

B滑块开始做匀加速直线运动,再作加速度增大的变加速运动,最后做速度为10 m/s的匀速运动

C木板先做加速度为2 m/s2的匀加速运动,再做加速度减小的变加速运动,最后做匀速直线运动

Dt=1 s时滑块和木板开始发生相对滑动

正确答案

C,D

解析

解:ABC、由于动摩擦因数为0.5,在静摩擦力的作用下,木板的最大加速度为:

amax=m/s2=2.5m/s2

所以当0.6N的恒力作用于滑块时,系统一起以a==的加速度一起运动,

当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,滑块对木板的压力减小,摩擦力减小,木板的加速度减小,所以木板做的是加速度减小的加速运动,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,

此时有:Bqv=mg,

代入数据得:v=10m/s,

此时摩擦力消失,木板做匀速运动,所以A错误,C正确;

而滑块在水平方向上受到恒力作用,速度增加,洛伦兹力增大,滑块将做曲线运动,所以B错误;

D、当滑块和木板开始发生相对滑动时,木板的加速度恰好为共同的加速度2m/s2

对木板有:f=Ma=0.2×2N=0.4N,

再根据f=μ(mg-qvB)

解得:v=2m/s,

根据v=at可得所以运动的时间为:t=1s

所以D正确.

故选:CD.

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题型: 多选题
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多选题

某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上.物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动.在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止.以下关于A、B受力情况的说法中正确的是(  )

AA对B的压力变小

BB、A间的摩擦力保持不变

CA对B的摩擦力变大

DB对地面的压力变大

正确答案

B,D

解析

解:A、D、物体A带正电,在向左运动的过程中,受到的洛伦兹力的方向向下,所以对B的压力变大,B对地面的压力变大,故A错误,D正确;

B、C、物块A与B间没有相对的滑动,是静摩擦力,由于B与地面之间没有摩擦力的作用,所以AB受到的合力不变,加速度大小不变,AB之间的摩擦力不变,故B正确,C错误;

故选:BD.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,磁感应强度的方向、正电荷的运动方向、洛伦兹力的方向,三者之间关系正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:A、根据左手定则,洛伦兹力方向左.故A错误.

B、根据左手定则,洛伦兹力方向向左.故B正确.

C、根据左手定则,洛伦兹力方向向上.故C错误.

D、根据左手定则,洛仑兹力应向左;故D错误;

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,水平方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.其间有水平固定的足够长的粗糙绝缘杆,杆上套有一带电量为-q,质量为m的小环,环内径略大于杆直径.小环与杆之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,现给小环水平向右的初速度v0,则(  )

A小环的加速度一定一直减小

B小环可能先做减速运动,再做匀速运动

C小环可能一直做匀速运动

D小环运动过程中最终速度为v=

正确答案

B,C

解析

解:当qvB=mg时,小环受到的合外力为0,做匀速直线运动,当v1=v时,小环做匀速直线运动;

当v1>v时,小环受到向下的重力小于向上的洛伦兹力,有摩擦阻力,做减速运动直到速度为v;

当v1<v时,小环受到向下的重力大于向上的洛伦兹力,做减速运动,且速度减小时,洛伦兹力越小,小环与杆之间的正压力越来越大,所以摩擦阻力也增加,加速度增加,所以,小环此时应该做加速度增加的减速运动直到速度为0,故BC正确,AD错误;

故选:BC.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一足够长的绝缘材料的光滑斜面与地面成θ角,其上端放有一块质量为m,带有负电荷q的金属块,整个装置放在垂直于纸面向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B,

求:(1)金属块开始下滑时的加速度a

(2)它沿斜面的最大速度.

正确答案

解析

解:(1)以金属块为研究对象,分析其受力情况:受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用,沿斜面方向上;

根据牛顿第二定律,有:mgsinθ=ma;

在垂直于斜面方向上,有:FN+Ff洛=mgcosθ;

故开始时刻的加速度为:a=gsinθ;

(2)由Ff洛=qυB,知Ff洛随着金属块运动速度的增大而增大.

当Ff洛增大到使FN=0时,金属块将脱离斜面,此时Ff洛=qυmB=mgcosθ.

所以:υm=,此即为金属块在斜面上运动速度的最大值.

答:(1)金属块开始下滑时的速度a为gsinθ;

(2)它沿斜面的最大速度为

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