时间:2018-10-10 23:51:06
1、简答题 在坐标系xOy平面的第一象限内,有一个匀强磁场,磁感应强度大小恒为B0,方向垂直于xOy平面,且随时间作周期性变化,如图所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正.一个质量为m,电荷量为q的正粒子,在t=0时刻从坐标原点以初速度v0沿x轴正方向射入,不计重力的影响,经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间,粒子到达第Ⅰ象限内的某点P,且速度方向仍与x轴正方向平行同向.则
(1)粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大?
(2)若O、P连线与x轴之间的夹角为45°,则磁场变化的周期T为多大?
(3)因P点的位置随着磁场周期的变化而变化,试求P点的纵坐标的最大值为多少?
参考答案:
(1)粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径为r,根据牛顿第二定律得
? qv0B=mv02r
∴r=mv0qB=4×10-3m
(2)O、P连线与x轴之间的夹角为45°,由运动的对称性,粒子经两个四分之一圆弧到达P点,设圆周运动周期为T0,由T0=2πrv0,得T0=2πmqB
∴T=T02=πmqB
(3)设两段圆弧的圆心OO的连线与y轴夹角为θ,P点的纵坐标为y,圆心O到y轴之间的距离为x,则由几何关系,得
? y=2r+2rcosθ
? sinθ=x2r
保证粒子在第一象限内运动,x≥r
当θ=300时,y取最大,
ym=(2+
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 多选
下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( ? )
A.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.运动物体的加速度越来越小,表示速度变化越来越慢
D.运动物体的加速度越来越小,表示物体运动的速度也越来越小
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,一圆锥摆摆长为L,下端拴着质量为m的小球,当绳子与竖直方向成θ角时,绳的拉力大小F是多少?圆锥摆周期T是多少? (重力加速度为g)
参考答案:(1)(2)
本题解析:(1)对小球受力分析,可得:?①
(2)对小球受力分析,可得:?②
又:?③
联立解得:?④
本题考查的是圆周运动的问题,根据受力分析得出圆锥摆的向心力表达式,进而得到运动周期;
本题难度:一般
4、实验题 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题。
(1)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是________。
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为______m/s,求出小车的加速度为______m/s2。(要求计算结果保留两位有效数字)
参考答案:(1)C
(2)0.31;0.51
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,质量为m的小球,用长为L的线悬挂在O点,在O点的正下方L/2处有一光滑的钉子O1,将小球从右侧某位置静止释放,当小球顺时针转到与O1同一竖直面的位置时,摆线被钉子挡住.则当球第一次通过最低点P前后瞬间比较,下列说法错误的是( )
A.小球速率突然变大
B.小球角速度突然变大
C.小球的向心加速度突然变大
D.摆线上的张力突然变大
参考答案:A、小球通过最低点时,由于惯性,线速度不变,根据ω=vr知,半径减小,则角速度增大,故A错误,B正确;
C、根据a=v2r知,半径减小,向心加速度增大,故C正确;
D、根据牛顿第二定律知,F-mg=mv2r,F=mg+mv2r知半径减小,拉力增大.故D正确.
本题选错误的
故选:A.
本题解析:
本题难度:简单