时间:2019-06-26 04:54:40
1、选择题 一个质量为m、带电量为q的粒子,在磁感应强度为B的匀强磁场中作匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )
A.它它所受的洛伦兹力是恒定不变的
B.它的动量是恒定不变的
C.当磁感应强度B增大时,它的速度也将增大
D.当磁感应强度B增大时,它作匀速圆周运动的半径将减小
参考答案:A、粒子做匀速圆周运动,粒子的速度大小不变,半径不变,根据Bqv=mv2r可得洛伦兹力的大小不变,方向始终指向圆心,故A错误;
B、粒子做匀速圆周运动,粒子的速度大小不变,但方向时刻变化,所以粒子的动量大小不变,方向变化,故B错误;
C、根据Bqv=mv2r,可得v=BqRm,即有当半径一定时,速度与磁感应强度B成正比,故C错误;
D、根据Bqv=mv2r,可得R=mvBq,可知,当磁感应强度B增大时,它作匀速圆周运动的半径将减小,故D正确;
故选D
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 长为0.5m,质量可忽略的杆,其下端固定于O点,上端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做圆周运动,当通过最高点时,如图所示,求下列情况下,杆受到的力(说明是拉力还是压力):
(1)当v1=1m/s时;
(2)v2=4m/s时.(g取10m/s2)
参考答案:小球受到的重力为:G=mg=2×10N=20N
(1)A的速率为1m/s,此时需要的向心力为:F向1=mv12L=2×10.5=4N
根据合力提供向心力得:mg-FN1=F向1
所以有:FN1=mg-F向1=20N-4N=16N,方向向上,
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向下,大小为16N.
(2)A的速率为4m/s,此时需要的向心力为:F向2=mv22L=2×160.5=64N
根据合力提供向心力为:mg+FN2=F向2
所以有:FN2=F向2-mg=64N-20N=44N,方向向下,
根据牛顿第三定律,杆受到的力竖直向上,大小为44N.
答:(1)当v1=1m/s时,杆受到的力竖直向下,大小为16N;
(2)当v2=4m/s时,杆受到的力竖直向上,大小为44N.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( )
A.描述线速度的大小变化的快慢
B.描述线速度的方向变化的快慢
C.描述角速度变化的快慢
D.描述向心力变化的快慢
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,在一个光滑的空心圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动.如果小球的运动轨迹离圆锥顶点更近些,则( )
A.小球运动的线速度大小不会改变
B.小球运动的角速度大小不会改变
C.小球的向心加速度大小不会改变
D.小球对锥壁的压力大小不会改变
参考答案:对A、B两位置进行受力分析,均只受重力和漏斗给的支持力FN.如图所示
对A球由牛顿第二定律:
FNAsinα=mg…①
FNAcosα=mvA2rA=mωA2rA…②
对B球由牛顿第二定律:
FNBsinα=mg…③
FNBcosα=mvB2rB=mωB2rB…④
由同一球,质量相等,可得FNA=FNB,
由②④可知,球所受向心力相等,所以向心加速度相等,故CD正确;
因为rA>rB,所以vA>vB,故A项错误.
mωA2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故B错误;
故选:CD
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,已知半圆形碗半径为R,质量为M,静止在地面上,质量为m的滑块滑到圆弧最底端速率为v,碗仍静止,此时地面受到碗的压力为( )
A.mg+m
v2 R |
v2 R |
v2 R |
参考答案:以滑块为研究对象,设碗对滑块的支持力大小为F1,根据牛顿第二定律得
? F1-mg=mv2R? 得到F1=mg+mv2R?
以碗为研究对象,由平衡条件得
? 地面对碗的支持力F2=F1+Mg=Mg+mg+mv2R
由牛顿第三定律得,地面受到碗的压力大小为FN=Mg+mg+mv2R.
故选B
本题解析:
本题难度:简单