1、简答题 如图所示,在y轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,坐标原点o有一放射源,可以向y轴右侧平面沿各个方向放射比荷为
=2.5×10-7Kg/C的正离子,这些离子速率分别在从0到最大值υm=2×106m/s的范围内,不计离子之间的相互作用.
(1)求离子打到y轴上的范围
(2)若在某时刻沿+x方向放射各种速率的离子,求经过×10-7s时这些离子所在位置构成的曲线方程
(3)若从某时刻开始向y轴右侧各个方向放射各种速率的离子,求经过×10-7时已进入磁场的离子可能出现的区域面积.
参考答案:
(1)离子进入磁场中做圆周运动的最大半径为R
由牛顿第二定律得:Bqυ=mυ2R
解得:R=mυBq=1m
由几何关系知,离子打到y轴上的范围为0到2m.
(2)离子在磁场中运动的周期为T,
则T=2πRυ=2πmBq=π×10-6s
t时刻时,这些离子轨迹所对应的圆心角为θ
则 θ=2πtT=π3
这些离子构成的曲线如图1所示,并令某一离子在此时刻的坐标为(x,y)
则? x=rsinθ,
? y=r(1-cosθ)
代入数据并化简得:y=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 0.4m长的轻杆上端固定800g的小球,小球(可视为质点)绕杆在竖直面内做圆周运动.当它经过最高点时速度为1m/s,杆对小球作用力(g=10m/s2)为( )
A.6N,拉力
B.6N,支持力
C.8N,支持力
D.10N,支持力
参考答案:在最高点,根据牛顿第二定律有:F+mg=mv2R,解得F=mv2R-mg=0.8×10.4-8N=-6N.负号表示方向,得知杆子对球表现为支持力,大小为6N.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,由两根坚硬细杆所构成的三角形框架位于竖直平面内,∠AOB=120°,被铅垂线OO′平分.两个质量均为m的小环P、Q通过水平轻弹簧的作用恰好静止在A、B两处,相对细杆无滑动趋势.A、B连线与OO′垂直,连线与O点的距离为h,弹簧原长为
h,弹簧的形变始终在弹性限度内.环与杆间的动摩擦因数μ=,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.试求:(1)弹簧的劲度系数k;
(2)现将两小环沿杆下移至A′B′处,使其在竖直方向上均下移h距离,同时释放两环.为使环在A′B′处不移动,可将整个框架绕OO′轴旋转,框架转动的角速度ω的范围是多少.
参考答案:(1)环在A、B位置时,恰好处于平衡,根据共点力平衡得,
设弹簧的弹力为F,则有:Fcos30°=mgsin30°+μ(mgcos30°+Fsin30°)
解得F=3
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 物体做平抛运动时,下列描述物体速度变化量大小△v移随时间t变化的图像,可能正确的是
参考答案:D
本题解析:根据加速度公式有,则D正确
点评:此类题型考察了平抛运动中各物理量随时间的变化关系,并通过图像来考察是否清楚平抛运动属于加速度恒定的曲线运动这一知识点。
本题难度:简单
5、选择题 电脑中用的光盘驱动器,采用恒定角速度驱动光盘,光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据,请问激光头在何处时,电脑读取数据速率比较大
[? ]
A.内圈?
B.外圈?
C.中间位置?
D.与位置无关
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单