v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h4,如图所示.不计空气,则()
A.一定有h1h3
B.一定有h1<h4
C.h2与h4无法比较D.h1与h2无法比较
考点:带电粒子在混合场中的运动.
专题:带电粒子在复合场中的运动专题.分析:当小球只受到重力的作用的时候,球做的是竖直上抛运动;当小球在磁场中运动到最高点时,由于洛伦兹力的作用,会改变速度的方向,所以到达最高点是小球的速度的大小不为零;当加上电场时,电场力在水平方向,只影响小球在水平方向的运动,不影响竖直方向的运动的情况,而第4个电场力影响加速度,从而影响高度.解答:解:第1个图:由竖直上抛运动的最大高度公式得:h1.
第3个图:当加上电场时,由运动的分解可知:2在竖直方向上有,V02gh3,所以h1h3.故A正确;而第2个图:洛伦兹力改变速度的方向,当小球在磁场中运动到最高点时,小球应有水平速度,设此时的球的动能为Ek,则2由能量守恒得:mgh2EkmV0,2又由于mV0mgh1所以h1>h2.,所以D错误.第4个图:因电性不知,则电场力方向不清,则高度可能高度h1,也可能小于h1,故C正确,B错误;故选:AC.
f点评:洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直,只改变球的速度的方向,所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功.三、实验题(本题共2个小题,每空2分,共14分.)15.(6分)(2015浙江一模)下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器:①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验
(1)运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力?否(填“是”或“否”)(2)如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分,若所用电源的频率为50Hz,图中刻度尺的最小分度为1mm,请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的?验证机械能守恒定律的实验(填实验的名称)
(3)由如图丁的测量,打C点时纸带对应的速度为考点:探究小车速度随时间变化的规律.专题:实验题.
150ms(保留三位有效数字).
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