时间:2018-10-11 01:32:11
1、填空题 如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场.
一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场,不计重力.若粒子恰好沿BC方向,从c点离开磁场,则磁感应强度B=______;粒子离开磁场时的动能为Ex=______.
参考答案:由几何关系得,粒子在磁场中运动的半径r=L.
根据qvB=mv02L
解得B=mv0qL.
带电粒子在磁场中运动的速度大小不变,所以动能EK=12mv02.
故答案为:mv0qL,mv022.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,小滑块m与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则提供滑块作匀速圆周运动的向心力是( )
A.滑块的重力
B.盘面对滑块的弹力
C.盘面对滑块的静摩擦力
D.滑块的重力与盘面对滑块的弹的合力
参考答案:物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40N,求:
(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边线的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离。
参考答案:解:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω0,向心力是F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是FT。
F0=mω02R①
FT=mω2R②
由①②得③
又因为FT=F0+40N④
由③④得FT=45N⑤
(2)设线断开时速度为v 由
得⑥
(3)设桌面高度为h,小球落地经历时间为t,落地点与飞出桌面点的水平距离为x。⑦
x=vt=2m⑧
则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为l=x·sin60°=1.73 m。
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,高速公路转弯处弯道半径R=100m,m=1500kg汽车以v1=10m/s的速率行使,其所需的向心力为多大,汽车轮胎与路面的动摩擦因素μ=0.4,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向侧滑(离心现象)所许可的最大速率vm为多少?当超过vm时,将会出现什么现象?
参考答案:由题意可有:F=mv2R=1500×102100=1500N,
故汽车所需向心力为1500N.
当以最大速度转弯时,最大静摩擦力提供向心力,此时有:
fm=mgμ=mv2R,
由此解得最大速度为:v=20m/s.
故汽车转弯时不发生径向侧滑时的最大速度为20m/s,
当超过最大速度时,外力提供向心力不足,汽车将做离心运动,有翻车的危险.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105N/C方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比为
m q |
参考答案:
(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,
则:SOA=12at2
又:a=Fm
E=Fq
y方向的位移:y=v0t
解得:y=0.40m.
(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:vx=at=2×107m/s
粒子经过y轴时的速度大小为;v=
本题解析:
本题难度:一般