高考物理知识点总结《向心力与向心加速度》试题特训(2017年最新版)(五)

时间:2017-11-10 08:45:55

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1、选择题  如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,
则(  )
A.小球不可能做匀速圆周运动
B.当小球运动到最高点时绳的张力一定最小
C.小球运动到最低点时,球的线速度一定最大
D.小球运动到最低点时,电势能一定最大
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参考答案:A、重力竖直向下、电场力竖直向上,若使二者相等且保持绳子拉力大小不变,则有可能做匀速圆周运动,故A错误
B、重力与电场力大小未知,小球速度最小位置不确定,由受力分析结合牛顿第二定律得知,绳子张力最小位置不确定,故B错误
C、由B分析可知,C错误
D、沿电场方向电势逐渐降低,结合小球带负电,故在电势最低处点势能最大,故D正确
故选D


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行
驶的速度为v,则下列说法中正确的是?(  )
A.当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B.当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C.当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨
D.当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨


参考答案:AC


本题解析:当火车以规定速度行驶时,火车所受重力与轨道面支持力的合力刚好提供了向心力,所以A对,B错; 当火车速度大于v时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨,所以C对; 当火车速度小于v时,重力和支持力的合力大于所需向心力,此时内轨对火车有侧压力,轮缘挤压内轨.故D错,所以本题选择AC。


本题难度:简单



3、选择题  如图所示,ABC是光滑轨道,BC段是半径为?r?的半圆弧,BC直径竖直.今让一小球从A点(与C点在同一水平线上)由静止开始沿轨道ABC运动,则(  )
A.小球恰能到达C点
B.小球不可能到达C点
C.小球到C点后做平抛运动
D.小球到BC间某一点后再沿原轨道返回A点
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参考答案:A、B、C、假设小球能到达最高点,则
mg+N=mv2R

v≥


本题解析:


本题难度:简单



4、填空题  一段长为L的导线弯成3/4圆周形状,置于垂直于纸面向外的匀强磁场中,磁感强度为B.如图示.若此导线以速度v沿纸面向上运动,则导线两端点a、d间的电势差Uad=______.若导线绕过a点与磁场方向平行的轴以角速度ω顺时针转动时,a、d两点间的电势差Uad=______.91考试网


参考答案:导线长为L,圆的半径为R=2L3π,当以速度v沿纸面向上运动,34圆周的右半部分,相当于没有感应电动势,而左半部分的有效切割长度为圆的半径,则导线产生的感应电动势E=BRV=2BLv3π,根据右手定则可知,若是闭合电路,则感应电流的方向a→d,由于是电源内部,所以a点的电势低于d电势,
则Uad=-2BLv3π;
同理:当导线绕过a点与磁场方向平行的轴以角速度ω顺时针转动时,有效切割长度为半径的


本题解析:


本题难度:简单



5、简答题  如图所示,在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场,OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨,其中OCA满足曲线方程x=0.50sin

π
5
y(m),C为导轨的最右端,导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2,其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω.现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下,以v=3.0m/s的速度向上匀速运动,设棒与两导轨接触良好,除电阻R1、R2外其余电阻不计,g取10m/s2.
求:
(1)金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值;
(2)外力F的最大值;
(3)金属棒MN滑过导轨OC段,整个回路产生的热量.91考试网


参考答案:(1)金属棒MN沿导轨竖直向上运动,进入磁场中切割磁感线产生感应电动势.当金属棒MN匀速运动到C点时,电路中感应电动势最大,产生的感应电流最大.
金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值.
因此接入电路的金属棒的有效长度为L=x=0.5sinπ5y
Lm=xm=0.5m
Em=BLmv
Em=3.0V
Im=EmR并且R并=R1R2R1+R2
Im=1.0A
(2)金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用,
F安m=ImLmB
解得:F安m=1.0N
F外m=F安m+mg
解得:F外m=2.0N
(3)金属棒MN在运动过程中,产生的感应电动势e=3.0sinπ5y
有效值为?E有=Em


本题解析:


本题难度:一般




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