时间:2017-08-07 15:10:36
1、选择题 带电粒子以速度y沿CB方向射入一横截面为正方形的区域.BC均为该正方形两边的中点,如图所示,不计粒子的重力.当区域内有竖直方向的匀强电场F时,粒子从A点飞出,所用时间为t1:当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子也从A点飞出,所用时间为t2,下列说法正确的是( )
A.t1<t2
B.t1>t2
C.
E B |
4 5 |
E B |
5 4 |
参考答案:粒子在电场作用下作类似于平抛运动,而在磁场作用下作匀速圆周运动.在电场作用下,水平方向的速度分量保持不变,而在磁场作用下,作匀速圆周运动时,水平方向的速度分量逐步减小,故T1小于T2.
设正方向的边长为2l,
当区域内有竖直方向的匀强电场E时,粒子做平抛运动,则有:
l=12a1t12
2l=vt1
解得:a1=v22l
当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子做匀速圆周运动,
设圆的半径为R,则依勾股定理,
R2=(R-l)2+(2l)2
解得:R=52l
所以圆周运动的加速度a2=v2R=2v25l
所以a1a2=EqmBqvm=EBv=54
所以EB=54v
故选AD
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 在水平路面上转弯的汽车,向心力来源于( )
A.重力与支持力的合力
B.滑动摩擦力
C.重力与摩擦力的合力
D.静摩擦力
参考答案:在水平路面上拐弯,向心力来源于静摩擦力,静摩擦力方向指向圆心.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,在空间中有一坐标系oxy,其第一象限中充满着两个方向不同的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ.直线OP是它们的边界.区域Ⅰ中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向内,区域Ⅱ中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,边界上的P点坐标为(3L,3L).一质量为m,电荷量为+q的粒子从P点平行于y轴正方向以速度v0=
2BqL m |
参考答案:(1)带电粒子射入磁场中,由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
? qvB=mv2R? ①
解得 R=mvqB?②
所以,粒子在Ⅰ和Ⅱ两磁场中做圆周运动的半径分别为:R1=mv02qB,R2=mv0qB?③
解得R1R2=12?④
(2)粒子在磁场中圆周运动的周期为T=2πmqB?⑤
可得 T1=πmqB,T2=2πmqB?⑥
粒子在区域Ⅰ中转过的圆心角为θ1=32π?⑦
粒子在区域Ⅰ中运动的时间为t1=θ12πT1?⑧
解得t1=3πm4qB?⑨
粒子在区域Ⅱ中转过的圆心角为θ2=π2?⑩
粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t2=θ22πT2?(11)
解得t2=πm2qB?(12)
所以t=t1+t2=5πm4qB?(13)
将速度v0=2BqLm代入得
? R1=L,R2=2L?(14)
由几何关系得.OO2=3L-R1,.O2M=R2?(15)
粒子离开磁场的横坐标为x=.OO2+.O2M=4L?(16)
粒子离开磁场的位置坐标(4L,0)(17)
答:(1)粒子在Ⅰ和Ⅱ两磁场中做圆周运动的半径之比是1:2;
(2)粒子在磁场中运动的总时间是5πm4qB,离开磁场的位置坐标是(4L,0).
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列说法正确的是
A.加速度为零的物体,其速度一定为零
B.加速度减小时,速度一定减小
C.2 m/s2的加速度比-4 m/s2的加速度大
D.在匀减速运动中,速度随时间的增加而减小
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点匀速滑向B点,则在这个过程中( )
A.木块所受向心力方向不一定指向圆心
B.木块所受合外力方向始终指向圆心
C.木块对轨道的压力一直不变
D.木块的向心力逐渐增大
参考答案:AB、物体从A点滑到B点做匀速圆周运动,合外力指向圆周,提供向心力,故A错误,B错误;
CD、物体从A点滑到B点做匀速圆周运动,所需要的向心力不变,由重力和支持力的合力提供向心力,重力和支持力的夹角改变,所以压力改变,故CD错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:一般