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 如图所示,质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动,竖直半圆形滑环的半径为R,跟斜轨在B点相切.小球在A点时的初速度为V0,方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下,电场强度为E的匀强电场中,斜轨的高为H,试问:
(1)设小球能到达B点,那么,小球在B点对圆环的压力为多少?
(2)在什么条件下,小球可以匀速沿半圆环到达最高点,这时小球的速度多大?
参考答案:(1)A到B过程电场力与重力做功,根据动能定理:-qEH+mgH=12mv2B-12mv20,
在B点受重力、电场力和轨道的支持力,合力提供向心力,得:F-mg+qE=mv2BR
联立以上公式,求得:F=2mgH-2qEH+mv20R+mg-qE
根据牛顿第三定律,轨道对小球的压力等于小球对轨道的压力,即2mgH-2qEH+mv20R+mg-qE;
(2)小球可以匀速沿半圆环到达最高点,根据动能定理可知,重力和电场力平衡,故mg=qE;
故小球动能一直不变,到达最高点速度为v0;
答:(1)小球在B点对圆环的压力为2mgH-2qEH+mv20R+mg-qE;
(2)在mg=qE的条件下,小球可以匀速沿半圆环到达最高点,这时小球的速度为v0.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度v0向右水平抛出一个质量为m,带负电,带电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程),求:
(1)若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平射程增加为原来的2倍,求此电场的场强的大小和方向;
(2)若除加上上述匀强电场外,再加上一个与v0方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
参考答案:小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动.
水平位移x=v0t,小球的水平距离增加为原来的2倍,知时间变为原来的2倍.
因为 h=12at2,
知加上电场后加速度变为原来的14,
即a=14g=mg-QEm
所以,E=3mg4Q,方向向下.
故电场场强的大小为3mg4Q,方向竖直向下.
(2)加上匀强电场后,小球做匀速直线运动,故小球所受重力、电场力和洛伦兹力三力平衡,由于重力大于电场力,所以洛伦兹力方向竖直向上,
即mg=EQ+QBv0
解得:B=mg4Qv0
有左手定则可判断出,磁场方向垂直于纸面向外.
答:(1)若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平射程增加为原来的2倍,则此电场的场强的大小为3mg4Q,方向竖直向下;
(2)若除加上上述匀强电场外,再加上一个与v0方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小为B=mg4Qv0
,磁场方向垂直于纸面向外.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 铁路转弯处的圆弧半径为R,内侧和外侧的高度差为h.L为两轨间的距离,且L>h.如果列车转弯速率大于
,则( ) A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B.铁轨与轮缘间无挤压 C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D.内、外铁轨与轮缘间均有挤压
参考答案:若列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压,则有: mgtanθ=mv2R 所以mghL=mv2R 解得:v=
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为某次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间的时间间隔为0.1s. (1)根据纸带上所给出的数据,计算B点的瞬时速度vB=______m/s (2)根据纸带上所给出的数据,计算小车运动的加速度a=______m/s2

参考答案:(1)根据做匀变速直线运动的物体在中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度,故B点的瞬时速度大小为: vB=xACtAC=0.80?m/s (2)由图可知即在连续相等的时间内位移差相等, 即△x=aT2, 所以a=xBC-xABT2=(16cm-7cm)-7cm(0.1s)2=2.00m/s2? 故答案为:(1)0.80m/s (2)2.00m/s2
本题解析:
本题难度:一般
Sweep before your own door. 正人先正己。 |