1、选择题 一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率
[? ]
A.上抛球最大
B.下抛球最大
C.平抛球最大
D.三球一样大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,水平向左的匀强电场场强大小为E,一根不可伸长的绝缘细线长度为l,细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ=60°的位置B时速度为零.以下说法中正确的是( )

A.A点电势低于B点电势
B.小球受到的电场力与重力的关系是Eq=
mg
C.小球在B点时,细线拉力为2mg
D.小球从A运动到B过程中,电场力对其做的功为
Eql
参考答案:B
本题解析:沿电场线方向电势降低,则A点的电势高于B点的电势,故选项A错误;由动能定理得:mglsin 60°=qEl(1-cos 60°),解得:qE=
mg,故选项B正确;小球在B点的受力如图所示,则细线的拉力F=mgsin 60°+qEcos 60°=
mg,故选项C错误;在运动过程中电场力做的功为W=qEl(1-cos 60°)=
qEl,故选项D错误.

本题难度:一般
3、选择题 一人用力踢质量为1kg的皮球,使球由静止以10m/s的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m后停下来,那么人对球所做的功为
A.50J
B.500J
C.4000J
D.无法确定
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单
4、计算题 如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:

(1)水平外力F的大小;
(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;
(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
参考答案:(1)10mgtan θ (2)
(3)9mgrsin θ
本题解析:(1)以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得
得F=10mgtan θ.
(2)以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得
解得
(3)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得:
解得
以1号球为研究对象,由动能定理得
得W=9mgrsin θ.
点评:本题解题关键有两个:一要选择研究对象,二是明确解题规律.当10个球都在斜面上下滑时,相互间没有作用力,机械能守恒.
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,两平行金属板长度l不超过0.2 m,两板间电压U随时间t变化的U-t图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B=0.01 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105 m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向.磁场边界MN与中线OO′垂直.已知带电粒子的比荷
=108 C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.


(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度当做恒定的.请通过计算说明这种处理能够成立的理由;
(2)设t=0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断:d的大小是否随时间变化?若不变,证明你的结论;若变化,求出d的变化范围.
参考答案:(1)见解析 (2)1.41×105 m/s (3)d=0.2 m不随时间变化
本题解析:(1)带电粒子在金属板间运动的时间为
t=
≤2×10-6 s,
由于t远小于T(T为电压U的变化周期),故在t时间内金属板间的电场可视为恒定的.
另解:在t时间内金属板间电压变化ΔU≤2×10-3 V,由于ΔU远小于100 V(100 V为电压U最大值),电压变化量特别小,故t时间内金属板间的电场可视为恒定的.
(2)t=0.1 s时刻偏转电压U=100 V,由动能定理得
qU=
mv
-
mv
代入数据得v1=1.41×105 m/s.
(3)设某一任意时刻射出电场的粒子速率为v,速度方向与水平方向的夹角为α,则?

v=
粒子在磁场中有qvB=
可得粒子进入磁场后,在磁场中做圆周运动的半径R=
由几何关系d=2Rcosα
可得:d=
=0.2 m,故d不随时间而变化
本题难度:一般