2019届高考物理一轮复习讲义
A.ma>mb>mc C.mc>ma>mb
B [设三个微粒的电荷量均为q,
B.mb>ma>mc D.mc>mb>ma
a在纸面内做匀速圆周运动,说明洛伦兹力提供向心力,重力与电场力平衡,即 mag=qE ①
b在纸面内向右做匀速直线运动,三力平衡,则 mbg=qE+qvB ②
c在纸面内向左做匀速直线运动,三力平衡,则mcg+qvB=qE ③
比较①②③式得:mb>ma>mc,选项B正确.]
(多选)(2018·兰州模拟)如图所示,空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向
3mg的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为E=
q,且电场方向和磁
场方向相互垂直,在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内,一质量为m,带电量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上,若小球沿杆向下的初速度为v0时,小球恰好做匀速直线运动,已知重力加速度大小为g,小球电荷量保持不变,则以下说法正确的是( )
A.小球的初速度v0=2qB mgB.若小球沿杆向下的初速度v=qB,小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动,最后停止
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3mgC.若小球沿杆向下的初速度v=qB,小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动,最后停止
4mgD. 若小球沿杆向下的初速度v=qB,则从开始运动到稳定过程中,小球克服摩擦6m3g2
力做功为q2B2
(1)小球受哪些力时小球恰好做匀速直线运动?小球匀速运动的条件是什么? [提示] 小球受重力、电场力、洛伦兹力三力作用,因小球匀速运动,所以不会受摩擦力和支持力的作用,并且重力、电场力、洛伦兹力三力的合力为零. (2)分析小球加速度变化的思路如何?
[提示] 首先受力分析,然后在沿杆方向和垂直杆方向正交分解,再通过牛顿第二定律分析加速度的变化. BD [对小球进行受力分析如图,
电场力的大小:F=qE=q×
3mgq=3mg,由于重力的方向竖直向下.电场力的
方向水平向左,二者垂直,合力:FG+F=F2+mg2=2mg,由几何关系可知,
重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg,
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2mgv0=qB,故A错误.若小球
的初速度为qB,则洛伦兹力:f=qv0B=mg<FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力:f=μFN,小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,故B正确.若小球的3mg初速度为qB,则洛伦兹力:f=qv0B=3mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN,小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后
2mg当速度减小到qB时,小球开始做匀速直线运动,故C错误.若小球的初速度为4mgqB,则洛伦兹力:f=qv0B=4mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运2mg动,最后当速度减小到qB时,小球开始做匀速直线运动.小球克服摩擦力做功为6m3g2
??2??2
2m?qB?-2m?qB?=q2B2,故D正确.故选B、D.] 1?4mg?
1?2mg?
考向3 复合场中的动量、能量综合问题
3.(2018·南昌模拟)如图9-3-13所示,带负电的金属小球A质量为mA=0.2 kg,电量为
mgq=0.1 C,小球B是绝缘体不带电,质量为mB=2 kg,静止在水平放置的绝缘桌子边
缘,桌面离地面的高h=0.05 m,桌子置于电、磁场同时存在的空间中,匀强磁场的磁感应强度B=2.5 T,方向沿水平方向且垂直纸面向里,匀强电场电场强度E=10 N/C,方向沿水平方向向左且与磁场方向垂直,小球A与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,A以
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