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1、计算题 在如图甲所示的空间里,存在垂直纸面向里即水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为
,在竖直方向存在如图乙所示交替变化的电场(竖直向上为正),电场强度E0大小为
,空间中有一倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面,斜面上有一质量为m,带电荷量为-q的小球,从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑,设第7s内小球不会离开斜面,重力加速度为g,求:
(1)第2s末小球速度υ2的大小;
(2)前8s内小球通过的路程L;
(3)若第19s末小球仍未离开斜面,θ角应满足的条件。

参考答案:解:(1)第一秒内小球受到竖直向下的重力mg和电场力qE0作用,在斜面上以加速度a做匀加速运动。
由牛顿第二定律得 (mg+qE0)sinθ=ma
第一秒末小球的速度 υ1=at1=2gsinθ
第二秒内电场力反向,且满足qE0=mg
第二秒内小球受到洛伦兹力作用将离开斜面以υ1做半径为R2的匀速圆周运动。
由向心力公式得
小球做匀速圆周运动周期
结合题图可知,小球在奇数秒内沿斜面做匀加速运动,
在偶数秒内离开斜面恰好做完整的圆周运动,小球运动轨迹如图所示。

小球第2s末的速度υ2=υ1=at2=2gsinθ
(2)第3s末小球速度υ3=a(t1+t3)=4gsinθ
第5s末速度υ5=a(t1+t3+t5)=6gsinθ
第7s末速度υ7=a(t1+t3+t5+t7)=8gsinθ
第2s内小球做圆周运动的半径
第4s内小球做圆周运动的半径
第6s内小球做圆周运动的半径
第8s内小球做圆周运动的半径
第1s内小球做匀加速直线运动的路程
第2s内小球做匀速圆周运动的路程s2=2πR2=2gsinθ
0~8s内小球做匀加速直线运动的总路程L1=s1+3s1+5s1+7s1=16s1=16gsinθ
0~8s内小球做匀速圆周运动的总路程L2=s2+s4+s6+s8=s2+2s2+3s2+4s2=10s2=20gsinθ
前8s内小球通过的路程L=L1+L2=36gsinθ?
(3)第19s末仍在斜面上,则有υ19=a(t1+t3+t5+t7+t9+t11+t13+t15+t17+t19)=10a=20gsinθ
且19s末小球所受洛伦兹力Bqυ19、重力mg和电场力qE0作用,应满足 Bqυ19≤(mg+qE0)cosθ
解得
。
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜如图飘扬.在河面上的两条船上的旗帜分别如图示状态,则关于两条船的运动状态的判断,结论正确的是(? )

A.甲船肯定是向左运动的
B.甲船肯定是静止的
C.乙船肯定是向右运动的
D.乙船可能是静止的
参考答案:C
本题解析:因为河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是从左向右刮的.
甲船上旗帜向右, 有三种可能:
一是甲船不动,风把旗帜刮向右;
二是甲船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右;
三是甲船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故A、B正确,但不符合题意.
如果乙船静止不动,那么旗帜的方向应该和国旗相同,而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反,如果乙船向左运动,旗帜只会更加向右展.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC水平,车由原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则

[? ]
A.AB绳、BC绳拉力都变大?
B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小
C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变
D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10 m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间的位移大小为

[? ]
A. 18 m
B.?54 m
C.?72 m
D. 198 m
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图表示某小球所受的合力与时间的关系,各时间段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动,由此可判定( ? )

A.小球向前运动,再返回停止
B.小球向前运动再返回,不会停止
C.小球始终向前运动
D.小球向前运动一段时间后停止
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般