时间:2018-10-11 01:04:31
1、选择题 地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10-4kg、带电量为-1.00×10-7C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力）（?）
A．-1.50×10-4J和 9.95×10-3J ?B．1.50×10-4J和9.95×10-3J
C．-1.50×10-4J和 9.65×10-3J ?D．1.50×10-4J和9.65×10-3J
参考答案：D
本题解析：根据功能关系可知，小球的电势能的改变量由电场力做的功决定，有：ΔEp=-WE=-qEh＝-（-1.00×10-7）×150×10.0 J=1.50×10-4J，故选项A、C错误；小球动能的改变量由总功决定，有：ΔEk=mgh＋WE=mgh＋qEh=1.00×10-4×9.80×10.0J＋（-1.00×10-7）×150×10.0 J=9.65×10-3J，故选项C错误；选项D正确。
本题难度：一般
2、计算题 （14分）如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球，A处小球质量为1kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。求：
（1）B处小球的质量；
（2）若将装置顺时针转动30°，至少需做多少功；
（3）若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度。
参考答案：（1）3kg（2）2
–3（3）
本题解析：（1）mAgAOcos30°=mBgBOsin30°? 2分
mB=mAcot230°=3kg? 2分
（2）W=mAgAO sin30°- mBgBO（1- cos30°）? 2=2–3 (J)? 2分
（3）在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大? 2分
mA(ωAO)2+mB(ωBO)2= mAgAO sin30°- mBgBO（1- cos30°）? 2分
ω=
?rad/s ="3.93" rad/s
点评：本题的关键是把握装置运动过程中的特殊状态，如在平衡位置是，势能最小，动能最大，角速度最大，根据动能定理分析解题
本题难度：一般
3、计算题 (10分)如图13所示，质量为m的物体从倾角为θ的斜面上的A点以速度v0?
沿斜面上滑，由于μmgcosθ＜mgsinθ，所以它滑到最高点后又滑下来，当它下
滑到B点时，速度大小恰好也是v0，设物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求
AB间的距离．?
参考答案：
本题解析：设物体m从A点到最高点的位移为x，对此过程由动能定理得：
－(mgsinθ＋μmgcosθ)·x＝0－
mv02?①
对全过程由动能定理得：
mgsinθ·xAB－μmgcosθ·(2x＋xAB)＝0? ②
由①②得：xAB＝.
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，两根电阻不计，间距为l的平行金属导轨，一端接有阻值为R的电阻，导轨上垂直搁置一根质量为m．电阻为r的金属棒，整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中．现给金属棒施一冲量，使它以初速V0向左滑行．设棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒从开始运动到停止的整个过程中，通过电阻R的电量为q．求：（导轨足够长）
（1）金属棒沿导轨滑行的距离；
（2）在运动的整个过程中消耗的电能．
参考答案：（1）设滑行的距离为L．
由法拉第电磁感应定律有? ε=△Φ△t=B△S△t=BL×l△t? ①
而由电流定义有I=q△t? ②
由闭合电路的欧姆定律得 I=εR+r?③
由①②③解得 BL?lR+r=q?得 L=q?R+rB?l
（2）由功能原理得，-Wf+(-Q)=0-12mV20④
而Wf=μmgL=μmgq?R+rB?l⑤
∴Q=12mV20-μmgq?R+rB?l
答：
（1）金属棒沿导轨滑行的距离是q(R+r)Bl；
（2）在运动的整个过程中消耗的电能是12mV20-μmgq?R+rBl．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 质量为m、带电量为+q的物体处于竖直向上的匀强电场中，现将物体从距地面h高处以一定的初速度竖直下抛，物体以g/4的加速度匀加速下落，已知匀强电场的场强E=mg/4q．则物体从抛出到落到地面的过程中（ ）
A．物体与周围空气组成的系统内能增加了
| mgh 4 |
| mgh 4 |
| mgh 4 |
| mgh 4 |
参考答案：A、物体克服除重力、电场力之外的其它力做多少功，系统的机械能和电势能的总和就减少多少，即物体和周围空气组成的系统的内能就增加多少，而mg-qE-F其=ma，则F其=mg-qE-ma=mg-14mg-14mg=12mg，故有物体克服除重力、电场力之外的其它力做的功W=12mgh，所以物体和周围空气组成的系统的内能增加12mgh．故A错误．
B、设物体所受的除重力之外的力的大小为f，mg-f=ma，则f=mg-ma=34mg，故物体机械能的减少量为△E=fh=34mgh，故B错误．
C、重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，故物体重力势能的减少量△EP=mgh；电场力对物体所做的功等于电势能的减少量，故物体电势能的减少量△EP电=-qEh=-q×mg4q×h=-14mgh，负号表示物体的电势能增加，故C错误．
D、根据牛顿第二定律可有F合=ma=m×14g=14mg，根据动能定理有F合h=△EK，故有△EK=F合h=14mgh，即动能增加14mgh，故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：简单