时间:2017-08-22 03:01:42
1、选择题 汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须(? )?
A.减为原来的1/2
B.减为原来的1/4
C.增为原来的2倍
D.增为原来的4倍
参考答案:D
本题解析:汽车在水平路面转弯时,地面的摩擦力提供向心力,由于摩擦力已经最大,所以向心力不可能再变大,根据匀速圆周运动向心力的公式,可计算得
,也就是说半径要增为原来4倍,D对。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里,磁感应强度也为B.把一粒子源放在顶点a处,它将沿∠a的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0=
qBL m |
L 2 |
2 |
7πm 3qB |
πm 6qB |
参考答案:
粒子所受到的洛仑兹力充当向心力,即Bqv0=mv02R,解得R=mv0?Bq=L,故A、B均错误;
粒子在磁场中的周期T=2πmBq,如图所示,粒子经历三段圆弧回到a点,则由几何关系可知,各段所对应的圆心角分别为:π3,5π3,π3,则带电粒子第一次返回到a点所用时间为76T=7πm3qB,故C正确,D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )
A.小球的动能相同
B.丝线所受的拉力相同
C.小球所受的洛伦兹力相同
D.小球的向心加速度相同
参考答案:A、由题意可知,拉力与洛伦兹力对小球不做功,仅仅重力作功,则小球机械能守恒,所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同,故A正确;
B、由A选项可知,速度大小相等,则根据牛顿第二定律可知,由于速度方向不同,导致产生的洛伦兹力的方向也不同,则拉力的大小也不同,故B错误;
C、由于小球的运动方向不同,则根据左手定则可知,洛伦兹力的方向不同,但大小却相同.故C错误;
D、根据a=v2r,可知小球的向心加速度大小相同,且方向指向固定点,即加速度相同,故D正确;
故选:AD
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的
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参考答案:质点刚要到达B点时,有:F合=mv2R=ma1.根据动能定理得,mgR=12mv2.联立两式,a1=2g,方向竖直向上.
? 滑过B点时所受的合力为重力,根据牛顿第二定律得,a2=mgm=g,方向竖直向下.
故本题答案为:2g,g.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴的距离为R,C离轴的距离为2R,当圆台旋转时,则( )
A.若A、B、C均未滑动,C的向心加速度最大
B.若A、B、C均未滑动,A的摩擦力最小
C.当圆台转速增大时,B比A先滑动
D.当圆台转速增大时,C比B先滑动
参考答案:三个物体都做匀速圆周运动,合力指向圆心,对任意一个受力分析,如图
支持力与重力平衡,F合=f=F向
由于a、b、c三个物体共轴转动,角速度ω相等,
根据题意,rc=2ra=2rb=r
由向心力公式F向=mω2r,得三物体的向心力分别为:
Fa=2man=2mω2r
Fb=man=mω2r
Fc=man=mω2?2r
因此C的向心加速度最大,B的摩擦力最小,故A正确,B错误;
对任意一物体,由于摩擦力提供向心力,有μmg=mω2r
当ω变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动,
当转速增加时,A、C所需向心力同步增加,且保持相等,但因C的最大静摩擦力小,C比A先滑动.故C正确;
当转速增加时,A、B所需向心力也都增加,且保持2:1关系,但因A、B最大静摩擦力也满足2:1关系,因此A、B会同时滑动,故D错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:简单