时间:2020-08-15 22:56:14
1、选择题 如图所示,MN是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过薄金属板,虚线表示其运动轨迹,由图可知( )
A.粒子带负电
B.粒子运动方向是abcde
C.粒子运动方向是edcba
D.粒子在上半周所用的时间比下半周所用的时间长
参考答案:A、B、C带电粒子穿过金属板后速度减小,由r=mvqB轨迹半径应减小,故可知粒子运动方向是edcba.
粒子所受的洛伦兹力均指向圆心,在e点洛伦兹力向右,则由左手定则可知,粒子应带正电,故A、B错误,C正确;
D、由T=2πmqB可知,粒子运动的周期和速度无关,而上下均为半圆,故所对的圆心角相同,故粒子的运动时间均为T2,故D错误;
故选C
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,已知半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连.一小球自某一高度由静止滑下,先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开圆轨道.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零.试求:
(1)分别经过C、D时的速度;
(2)小球释放的高度h;
(3)水平CD段的长度.
参考答案:(1)小球在光滑圆轨道上滑行时,机械能守恒,设小球滑过C点时的速度为vc,通过甲环最高点速度为v′,根据小球对最高点压力为零,有
?mg=m?v′2R? ?①
取轨道最低点为零势能点,由机械守恒定律
?12mv2c=mg?2R+12mv′2?②
由①、②两式消去v′,可得
vc?=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (B)游乐场的过山车可以底朝天在圆轨道上运行,游客却不会掉下来.我们把这种情况抽象为如图的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动,小球由静止放开时的位置比轨道最低点高出h.实验发现,只要h大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.如果已知圆轨道的半径为R=0.2m,取g=10m/s2,不考虑摩擦等阻力.
(1)h至少要等于多大,小球才能恰好通过最高点?
(2)若小球通过最高点时,对轨道的压力不大于重力,求h的范围?
(3)改变h的数值,用压力传感器测出小球到达轨道最高点时对轨道的压力大小FN,试通过计算在纸上作出FN-h图象(已知小球质量0.1kg)
参考答案:(1)由机械能守恒定律:mg(h-2R)=12mv2
小球在最高点:mg=mv2R
所以:h=2.5R=0.5m?
(2)小球在最高点:mg+FN=mv12R
根据题意FN≤mg?
所以v12≤2gR
根据机械能守恒定律,有:mg(h′-2R)=12mv12
解得h′≤3R=0.6m
所以H的范围从0.5-0.6m?
(3)根据机械能守恒定律,有:mg(h-2R)=12mv2
在最高点,合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:FN+mg=mv2R
两式联立得到:FN=2mgRh-5mg=10h-5,图象如图所示;
答:(1)h至少要等于0.5m,小球才能恰好通过最高点;
(2)若小球通过最高点时,对轨道的压力不大于重力,则h的范围为:0.5m≤h≤0.6m;
(3)如图所示.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象,可以:(?)
A.增大汽车转弯时的速度
B.减小汽车转弯时的速度
C.增大汽车与路面间的摩擦
D.减小汽车与路面间的摩擦
参考答案:BC
本题解析:汽车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供,根据牛顿第二定律得:
,物体做离心运动的条件合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力,所以可以减小汽车的速度v,增大汽车与路面间的摩擦,增大转弯半径,故BC正确.
故选:BC
点评:理解物体做离心运动的原因,当做圆周运动的物体,在受到指向圆心的合外力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动.
本题难度:简单
5、选择题 一物体作匀加速直线运动,在某时刻前
内的位移是
,在该时刻后的
内的位移是
,则物体的加速度是(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:设某时刻为0时刻,则
时刻的速度为
,
时刻的速度
,由加速度的定义式得

本题难度:一般