时间:2017-08-25 12:58:38
1、选择题 带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( )
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
参考答案:A、带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用,可以沿电场线背着正电荷加速,也可以沿电场线减速,即靠近正电荷,但不可绕正电荷做匀速圆周运动,电场力向外不可能提供向心力,故A错误;
B、一个带负电的点电荷形成电场中,另一个正电荷只能沿着电场线加速靠近或减速远离,由于两电荷相互吸引,电场力可以提供向心力,故会做匀速圆周运动,故B正确;
C、两个分立的带等量负电的点电荷形成的电场可以对正电荷有指向圆心的力,故也会做匀速圆周运动,故C正确;
D、一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成的电场不可能对正电荷有指向圆心大小不变的力,故正电荷不会做匀速圆周运动,故D错误;
故选BC.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 把盛水的水桶拴在长为L的绳子一端,使水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从水桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:要使水在水桶转到最高点时不从水桶里流出来,此刻重力提供向心力,即
,即最高点最小速度为
,答案为C
点评:本题考查了圆周运动的向心力提供向心力的方法。通常圆周运动主要问题就集中在向心力的来源问题上。
本题难度:简单
3、简答题 用长为L的细线拴一质量为m?的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向平角为θ,如图所示.求:
(1)小球受哪些力作用.
(2)绳子拉力大小.
(3)小球线速度大小.
参考答案:
(1)小球受到重力mg和绳子的拉力F.
(2)重力mg和绳子的拉力F的合力指向圆心,提供向心力,F=mgcosθ.
(3)轨道半径为r=Lsinθ
则:mg?tanθ=mv2r
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A、B、C,从同一高度以初速度v0水平抛出,B球处于竖直向下的匀强磁场中,C球处于垂直纸面向里的匀强电场中,它们落地的时间分别为tA、tB、tC,落地时的速度大小分别为vA、vB、vC,则以下判断正确的是( )
A.tA=tB=tC
B.tA=tC<tB
C.vB<vA<vC
D.vA=vB<vC
参考答案:解A、B:根据题意可知:A球只有重力做功,竖直方向上做自由落体运动;
B球除重力之外还受到洛伦兹力作用,但B的洛伦兹力总是水平方向的,不影响重力方向,所以竖直方向也做自由落体运动.但洛伦兹力不做功,也只有重力做功;
C球除重力做功外,还受到垂直纸面向里的电场力作用,竖直方向做自由落体运动,而且电场力对其做正功.
所以三个球都做自由落体运动,下落的高度又相同,故下落时间相同,则有tA=tB=tC.故A正确,B错误.
C、D根据动能定理可知:A、B两球合力做的功相等,初速度又相同,所以末速度大小相等,而C球合外力做的功比A、B两球合外力做的功大,而初速度与A、B球的初速度相等,故C球的末速度比A、B两球的末速度大,即vA=vB<vC.故C错误,D正确;
故选AD.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 有一个圆盘能够在水平面内绕其圆心O匀速旋转,盘的边缘为粗糙平面(用斜线表示)其余为光滑平面.现用很轻的长L=5cm的细杆连接A、B两个物体,A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.5kg.B放在圆盘的粗糙部分,A放在圆盘的光滑部分.并且细杆指向圆心,A离圆心O为10cm,如图所示,当盘以n=2转/秒的转速转动时,A和B能跟着一起作匀速圆周运动.
求(1)B受到的摩擦力.
(2)细杆所受的作用力.
参考答案:在水平方向上,A在杆提供的力F作用下作圆周运动,B在杆提供的力F′与摩擦力f?作用下作圆周运动,由牛顿第二和第三定律可得:
A:F=mAω2rA①
B:f-F′=mω2rB②
F=F′③
由①②③可得:f=(mArA+mBrB)ω2
代入数据得?f=1.36π2N
由①代入数据得:F=0.16π2N
答:(1)B受到的摩擦力为1.36π2N.
(2)细杆所受的作用力为0.16π2N.
本题解析:
本题难度:一般