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| PC |
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| A、小球第一次沿轨道AC下滑的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动 | ||||
B、小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
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C、经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
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D、小球经过O点时,对轨道的弹力可能为2mg-qB
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分析:A、根据重力与电场力的大小,即可知带电小球与管壁无作用力,当下滑后,导致洛伦兹力增加,从而使得与管壁的作用力增加,进而滑动摩擦力增大,由牛顿第二定律,即可求解;
B、根据小球做匀速直线运动,则受到的滑动摩擦力等于电场力与重力的合力,从而即可求解;
C、根据动能定理,结合电场力与重力的合力做功,与摩擦力做功的之和为零,从而即可求解;
D、根据牛顿第二定律,结合机械能守恒定律,与左手定则及洛伦兹力表达式,即可求解.
B、根据小球做匀速直线运动,则受到的滑动摩擦力等于电场力与重力的合力,从而即可求解;
C、根据动能定理,结合电场力与重力的合力做功,与摩擦力做功的之和为零,从而即可求解;
D、根据牛顿第二定律,结合机械能守恒定律,与左手定则及洛伦兹力表达式,即可求解.
解答:解:A、小球第一次沿轨道AC下滑的过程中,由题意可知,电场力与重力的合力方向恰好沿着斜面AC,则刚开始小球与管壁无作用力,当从静止运动后,由左手定则可知,洛伦兹力导致球对管壁有作用力,从而导致滑动摩擦力增大,而重力与电场力的合力大小为F=
=
mg,其不变,根据牛顿第二定律可知,做加速度减小的加速运动,当摩擦力等于两个力的合力时,做匀速运动,故A正确;
B、当小球的摩擦力与重力及电场力的合力相等时,小球做匀速直线运动,小球在轨道内受到的摩擦力最大,则为
mg,不可能大于
mg,故B错误;
C、根据动能定理,可知,取从静止开始到最终速度为零,则摩擦力做功与重力及电场力做功之和为零,则摩擦力总功为
mgL,故C错误;
D、对小球在O点受力分析,且由C向D运动,由牛顿第二定律,则有:N-mg+Bqv=m
;
由C到O点,机械能守恒定律,则有:mgRsin30°=
mv2;由上综合而得:对轨道的弹力为2mg+qB
,
当小球由D向C运动时,则对轨道的弹力为2mg+qB
,故D错误;
故选:A.
(mg)2+(
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2
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| 3 |
B、当小球的摩擦力与重力及电场力的合力相等时,小球做匀速直线运动,小球在轨道内受到的摩擦力最大,则为
2
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
C、根据动能定理,可知,取从静止开始到最终速度为零,则摩擦力做功与重力及电场力做功之和为零,则摩擦力总功为
2
| ||
| 3 |
D、对小球在O点受力分析,且由C向D运动,由牛顿第二定律,则有:N-mg+Bqv=m
| v2 |
| R |
由C到O点,机械能守恒定律,则有:mgRsin30°=
| 1 |
| 2 |
| gR |
当小球由D向C运动时,则对轨道的弹力为2mg+qB
| gR |
故选:A.
点评:考查力电综合应用,掌握牛顿第二定律、动能定理与机械能守恒定律的综合运用,理解左手定则的内容,注意重力与电场力的合力正好沿着斜面是解题的关键.