1、选择题 质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动,轨道半径分别?为?RP?和?R,周期分别为?TP?和?T,则下列选项正确的是( )
A.R:Rp=2:1;T:Tp=2:1
B.R:Rp=1:1;T:Tp=1:1
C.R:Rp=1:1;T:Tp=2:1
D.R:Rp=2:1;T:Tp=1:1
参考答案:质子(11P)和α粒子(42He)以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中,均做匀速圆周运动.
则由轨迹的半径为:R=mvBq得:半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比.即R:Rp=2:1
而周期公式:T=2πmBq得:周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比.即T:Tp=2:1
故选A
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场.质子质量取m=1.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C,质子重力不计.求:
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间.
参考答案:

(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,
根据牛顿第二定律得qvB=mv2R
质子做匀速圆周运动的半径为:R=mvqB=0.10m
(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为30°,且半径恰好等于0.10m,
因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达y轴上的C点,如图所示.
根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期?为:T=2πmqB
质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为:t=T2=πmqB≈1.57×10-7s
答:(1)质子在磁场中做圆周运动的半径0.1m;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间1.57×10-7s.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 一光滑圆柱体,固定在地面上,现用长为圆柱体的
周长的轻绳连接两个可视为质点的小球,其中A球的重力为8N,将绳垮过圆柱体并使两球静止时,测得A球与圆柱截面圆心的连线与竖直方向成37°角,求:
(1)B球重力;
(2)圆柱体对绳的支持力的大小.
参考答案:(1)根据共点力平衡,有T=GA sin 37°
T=GB sin 53°
所以GA?sin?37°=GB?sin?53°,
则GB=GA?tan?37°=6?N,
(2)取整根绳子为研究对象,受到两个小球的拉力和圆柱面的弹力作用,三力平衡,
T=GA?sin?37°=4.8?N,
所以N=
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 长为l的细线上端固定在顶角为74°的固定光滑圆锥体的顶部,下端与质量为m的小球(可看做质点)相连,如图.让小球绕圆锥体的中心以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动.(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)当ω2=______时,圆锥体对小球的支持力恰好为0;
(2)当ω2=
时,绳对小球的拉力是______;
(3)当ω2=时,绳对小球的拉力是______.

参考答案:(1)小球刚要离开锥面时的速度,此时支持力为零,根据牛顿第二定律得:
mgtanθ=mω02lsinθ
解得:ω02=5g4l,
(2)当ω2=
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于O点.当细绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好通过最高点,则下列说法中正确的是( )
A.小球通过最高点时速度为零
B.小球开始运动时绳对小球的拉力为m
C.小球在最高点时速度大小为
D.小球在最高点时绳的拉力为mg