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【題目】如圖所示，一個平行板電容器水平放置，并與一個金屬圓環連接，一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在上極板上，金屬環處在豎直平面內，環面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直．若金屬環、電容器及小球一起以水平速度v向右平動時，細線拉力大小為F1，且此時細線恰好處于豎直狀態；若金屬環、電容器及小球一起以水平速度2v向右平動時，細線拉力大小為F2，則（ ）

A. 當速度為2v時，細線仍保持豎直方向，且F1=F2

B. 當速度為2v時，細線仍保持豎直方向，且F1>F2

C. 當速度為2v時，細線與豎直方向有一向右的偏角，且F1<F2

D. 細線的拉力大小與小球所帶的電性無關

【答案】AD

【解析】金屬圓環切割磁感線時產生感應電動勢，相當于電源，給電容器充電，切割的有效長度等于極板間距，設為d，則感應電動勢為：

U=Bdv

故電場強度為：E=U/d=Bv

根據右手定則判斷知，電容器上極板帶正電，板間電場方向向下，若小球帶正電，小球所受的電場力向下，電場力大小FE=qE=qvB；

由左手定則判斷知，小球所受的洛倫茲力方向向上，大小為FB=qvB

可知電場力與洛倫茲力大小相等，方向相反，且這個結論與圓環的速度大小無關，所以當速度為2v時，細線的拉力等于球的重力，則細線仍保持豎直方向，且有F1=F2.若小球帶負電，結論相同，故BC錯誤，AD正確。

故選：AD.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A是一質量為M的盒子，B的質量為m，A、B用細繩相連，跨過光滑的定滑輪置于傾角為α的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止狀態，斜面放置在水平地面上。現在向A中緩慢加入沙子，整個系統始終保持靜止，則在加入沙子的過程中(　　)

A. 繩子拉力逐漸增大

B. A對斜面的壓力逐漸增大

C. 地面對斜面的摩擦力始終為零

D. A所受的摩擦力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上，一足夠長的細繩跨過滑輪，一端懸掛小球b，另一端與套在水平細桿上的小球a連接。在水平拉力F作用下小球a從圖示虛線（最初是豎直的）位置開始緩慢向右移動(細繩中張力大小視為不變)。已知小球b的質量是小球a的2倍，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，小球a與細桿間的動摩擦因數為。則下列說法正確的是（）

A. 當細繩與細桿的夾角為30°時，桿對a球的支持力為零

B. 支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增加

C. 支架對a球的摩擦力先減小后增加

D. 若時，拉力F先減小后增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個底面粗糙、質量為的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且與水平面成角；現用一端固定的輕繩系一質量為的小球，小球放在斜面上，小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為，如圖所示，試求：

（1）當劈靜止時繩子的拉力大小。

（2）當劈靜止時地面對劈的摩擦力的大小。

（3）若地面對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈支持力的k倍，為使整個系統靜止，k值必須滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規律。

主要實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。

b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……

d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。

結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________(填選項前的字母)。

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平(含砝碼)

（2）在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數點C對應的坐標點，并畫出v-t圖像_____________。

（3）觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據是___________。v-t圖像斜率的物理意義是______________________。

（4）描繪v-t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關”)；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差______(選填“有關”或“無關”)。

（5）早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如左圖所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．

現利用右圖所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s．（擋光時間內滑塊的運動可看作是勻速運動）．用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數如下圖所示．

（1）讀出滑塊的寬度d=_______________cm．

（2）滑塊通過光電門1的速度v1=_______m/s，

滑塊通過光電門2的速度v2= ______m/s．（計算結果都保留2位有效數字）

（3）若僅提供一把米尺，已知當地的重力加速度為g，為完成測量，除了已測得v1、v2和兩個光電門之間的距離L、P點到桌面高度h外，還需測量的物理量是________(說明所測物理量的物理意義，同時指明代表物理量的字母)．

（4）用（3）中各量求解動摩擦因數的表達式μ＝____________________ (用字母表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”。由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側壁,做勻速圓周運動。下圖中圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h。下列說法中正確的是：

A. h越高,摩托車對側壁的壓力將越大

B. h越高,摩托車做圓周運動的向心力將越大

C. h越高,摩托車做圓周運動的周期將越小

D. h越高,摩托車做圓周運動的線速度將越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖1所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材．

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動，打印出一條點跡清晰的紙帶．舍去開始密集的點跡，從便于測量的點O開始．每兩個打點間隔取一個計數點，如圖2中0，1，2， ，6點所示

c．測量1、2、3 6計數點到0計數點的距離，分別記作：S1、S2、S3S6．

d．通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻變速直線運動．

e．分別計算出S1、S2、S3S6與對應時間的比值、、、．以為縱坐標、t為橫坐標，標出與對應時間t的坐標點，畫出﹣t圖線．

結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：

（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有 和 ．（填選項代號）

A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重錘

（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數點對齊，0、1、2、5計數點所在位置如圖2所示，則S2= cm，S5= cm．

（3）該同學在圖3中已標出1、3、4、6計數點對應的坐標，請你在該圖中標出與2、5兩個計數點對應的坐標點，并畫出﹣t．

（4）根據﹣t圖線判斷，小車在斜面上運動的加速度a= m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某種確定材料的圓柱形導體的長度為L，橫截面的直徑為d，導體兩端所加電壓為U，當這三個物理量中僅有一個物理量改變時，關于導體中自由電子定向運動的平均速率，下列說法正確的是(　　)

A. 電壓變為2U，導體中自由電子定向運動的平均速率變為原來的2倍

B. 導體的長度變為2L，導體中自由電子定向運動的平均速率變為原來的2倍

C. 導體橫截面的直徑變為2d，導體中自由電子定向運動的平均速率不變

D. 導體橫截面的直徑變為，導體中自由電子定向運動的平均速率變為原來的2倍

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