时间:2017-11-05 16:31:25
1、选择题 如图所示,一个用细线悬吊着的带电小球,在垂直于匀强磁场方向的竖直面内摆动,图中B为小球运动的最低位置,则( )
A.小球向右和向左运动通过B点时,小球的加速度不相同
B.小球向右和向左运动通过B点时,悬线对小球的拉力相同
C.小球向右和向左运动通过B点时,具有的动能相同
D.小球向右和向左运动通过B点时,具有的速度相同
参考答案:A、球摆动过程中,只受重力、拉力和洛伦兹力,只有重力做功,机械能守恒,向右和向左运动通过B点时,小球的速度相等,根据a=v2R,小球的加速度大小相等,方向相同,故A错误;
B、小球向右和向左运动通过B点时,洛伦兹力的方向不同,重力、洛伦兹力、拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
向右通过B点时:T+qvB-mg=mv2R;(假设带正电)
向左通过B点时:T′-qvB-mg=mv2R;
故拉力不等,故B错误;
C、小球向右和向左运动通过B点时,速度相等,故具有相同的动能,故C正确;
D、小球向右和向左运动通过B点时,速度的方向不同,故速度不同,只是相等,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 吴健雄是著名的美籍华裔物理学家,以她的名字命名的小行星(吴健雄星)半径约为16km,该行星的密度与地球相近,若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行,试估算该卫星的环绕速度(已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度g取10m/s2).
参考答案:对地球表面得卫星,根据万有引力提供向心力得
?GMmR2=mv2R①
mg=GMmR2②
联立①②地球表面卫星的环绕速度为v1=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=d3=6.25m,一质量m=1.0×10--8kg、电荷量q=1.6×10-6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:
(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.
参考答案:
(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有
qEd1=12mv2-0
解得?v=4.0×103m/s;
(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则
qvB1=mv2r
解得 r=12.5m?
设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ,则sinθ=d2r
解得?θ=30°
粒子在Ⅱ区运动周期?T=2πmqB1
粒子在Ⅱ区运动时间?t=θ360oT
解得?t=π1920s=1.6×10-3s
(3)设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R,则?qvB2=mv2R
解得?R=6.25m
粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可知△MO2P为等边三角形
粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角?α=60°
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,另一种电动打夯机的示意图,在总质量为M的电动机的飞轮上,在距离转轴O为L处固定有一质量为m的重小球.如果飞轮匀速转动,
则:(1)如果小球达到最高点时,打夯机对地面的压力恰好为零,则飞轮转动的角速度ω0为多少?
(2)在上述的临界条件下,当小球到达最低点时,打夯机对地面的压力为多少?
参考答案:(1)当打夯机对地面的压力为零时,以打夯机为研究对象,小球对飞轮的力F=Mg?…①
又以小球为研究对象,在飞轮对它的力F′和重力mg作用下作匀速圆周运动,F′+mg=mLω02…②
根据牛顿第三定律:F=F′
由①、②、③式得:ω0=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,若依靠摩擦力充当向心力,其安全速度为( )
A.V=k
Rg |
kRg |
2kRg |
参考答案:自行车转弯时?由kmg=mv2R得,v= 本题解析: 本题难度:一般 |