1、简答题  如图所示，下面部分是由电动势为E内阻不计的电源，定值电阻R0和可变电阻R组成的一个闭合电路．上面部分是真空中固定于A点的电量为Q（Q＞0）点电荷，另有一电子枪．求：
（1）若电源的额定电流为I0，则电阻R0的阻值满足什么条件才能使下面部分闭合电路安全工作？
（2）电子枪用同一加速电压加速静止的带电粒子，现有两种带负电的粒子p1、p2，经该枪加速后从O点进入Q（点电荷）场区，枪口射出方向垂直AO连线，AO=r0，试证明若加速电压满足一定的条件，带电粒子p1、p2进入Q区域后能做匀速圆周运动．（不考虑带电粒子的重力）
（3）设（2）中的加速电压U是由a、b输出，c、d输入的，要保证带电粒子p1、p2进入Q区域后做匀速圆周运动，电阻箱R的阻值应调节为多少？

参考答案：（1）只要考虑R调节到零时，闭合电路中的电流不超过I0电路就安全了．
由欧姆定律得I=ER0≤I0，
解得R0≥EI0；
（2）p1、p2带负电，在Q正点电荷的电场中作匀速圆周运动，库仑力提供向心力，带电粒子在电场中加速
由动能定理：qU=12mv2，
其中q为带电粒子的带电量，v为带电粒子出枪口的速度，带电粒子出枪口后作匀速圆周运动，
由牛顿第二定律得：F=mv2r0，
其中F为库仑引力F=kqQr20，
上面两式解之得：加速电压满足U=kQ2r0，与带电粒子的带电量q无关，只与电性有关，
所以只要电压满足条件，粒子为负电荷都能作匀速圆周运动．
（3）只要R0两端的电压满足U=kQ2r0，就满足了（2）的条件，
由欧姆定律得R0两端的电压为U=IR0，I=ER0+R，
以上两式解得R=(2Er0kQ-1)R0，
R的阻值应调节为(2Er0kQ-1)R0．
答：（1）若电源的额定电流为I0，则电阻R0的阻值满足R0≥EI0条件才能使下面部分闭合电路安全工作；
（2）加速电压满足U=kQ2r0，与带电粒子的带电量q无关，只与电性有关，所以只要电压满足条件，粒子为负电荷都能作匀速圆周运动．
（3）设（2）中的加速电压U是由a、b输出，c、d输入的，要保证带电粒子p1、p2进入Q区域后做匀速圆周运动，电阻箱R的阻值应调节为(2Er0kQ-1)R0．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设从某时刻小球通过轨道的最低点，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点．在此过程中小球克服空气阻力所做的功为

参考答案：小球恰好过最高点时有：mg=mv12R，v1=

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大．当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”．不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km．下列正确的是（　　）
A．汽车在地面上速度减小时，它对地面的压力减小
B．当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动
C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

参考答案：A、汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力．设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得
? mg-F=mv2R? F=mg-mv2R
当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大．故A错误．
? ?B、7.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度v=7.9km/s时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星．故B正确．
? C、“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小．
最小周期T=2πRv，v=7.9km/s，R=6400km，代入解得T=5087s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h．故C错误．
　 　D、在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力．故D错误．
故选B

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  匀速圆周运动中的向心加速度是描述（ ? ）
A．线速度大小变化的物理量?
B．线速度大小变化快慢的物理量
C．线速度方向变化的物理量
D．线速度方向变化快慢的物理量

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

5、填空题  如图所示，一束包含有电子和光子的二种粒子，沿水平方向向右射入一个匀强磁场，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，则进入磁场后，电子的轨迹应是图中______；光子的轨道应是图中______．

参考答案：射线在匀强磁场中向右运动时，带正电荷射线，可以判断它将向上偏转；带负电荷射线，可以判断它将向下偏转；不带电射线，不偏转；由此可以判定b为光子、c为电子．
故答案为：c，b

本题解析：

本题难度：一般