1、计算题 (10分)一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动。今将力的大小改变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功。

参考答案:
本题解析:设半径为R1、R2时小球的线速度大小分别为
,由向心力公式可知:

由动能定理得:
联立解得:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,AB是某电场中的一条电场线。若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如下图所示,下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势
的判断正确的是:


[? ]
A.EA>EB
B.EA<EB
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (8分)如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求:

(1)弹簧对木块所做的功;
(2)木块从B到C过程中克服摩擦力做的功;
参考答案:⑴、
⑵、
本题解析:本题考查对动能定理的应用,弹簧对物块做功转化为物体的动能,在B点根据合力提供向心力
可求出B点动能,即可求出弹簧对木块做功,在C点只有重力提供向心力,可求出C点动能,从B点到C点应用动能定理可求得第二问
本题难度:一般
4、计算题 (20分)如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过M、N板时,都会被加速,加速电压均为U;每当粒子飞离电场后,M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速,动能不断增大,而绕行半径R不变(M、N两极板间的距离远小于R)。当t=0时,质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处。

(1)求粒子绕行n圈回到M板时的动能En;
(2)为使粒子始终保持在圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小;
(3)求粒子绕行n圈所需总时间tn。
参考答案:(1)
?(2)
(3)
本题解析:(1)粒子绕行一圈动能的增量为
,绕行n圈所获得的总动能
(5分)
(2)因为
?洛伦兹力提供向心力
?
可得?
?(6分)
(3)粒子做半径为R的匀速圆周运动,每一圈所用时间为
,由于每一圈速度不同,所以每一圈所需时间也不同
第一圈:
?
第二圈:
?
……
第n圈的速度?
?(4分)
故绕行n圈所需总时间
?(5分)
本题难度:一般
5、选择题 质量分别为m和2m的小球a和b之间用一根轻质细杆连接,两小球可绕过细杆中心的水平轴无摩擦的转动,现让细杆水平,由静止释放后,在转动
的过程中,以下说法正确的是(?)

A.a的机械能守恒
B.b的机械能守恒
C.杆对a的弹力沿杆的方向,不对a做功
D.a、b系统机械能守恒
参考答案:D
本题解析:由于在整个的过程中,如果我们把小球a、b看成一个整体,则它们只受重力的作用,故机械能守恒,D是正确的;再单独对小球a而言,它在上升,并运动越来越快,故机械能增加,不守恒,A不对;虽然小球b下降,速度增加,但由于杆对小球b有弹力,故重力与弹力的功之和才等于b的动能增加量,故b的机械能也不守恒,B不对;杆对a的弹力并不沿杆的方向,而是向上,这样由于弹力对a的功大于重力对它的功,故其机械能增加,如果弹力沿杆的方向,球a是不会上升的,故C也不对,所以该题选D。
本题难度:一般