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1、选择题 如图所示,A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面,一个质子和一个α粒子(电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍,质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计)同时在A等势面从静止出发,向右运动,当到达D面时, 电场力做功之比为 ??,它们的速度之比为?。

参考答案:1∶2?
:1
本题解析:质子的电荷量为e,α粒子的电荷量为2e,粒子从A等势面从静止出发,向右运动,当到达D面过程中电场力所做的功W=qU,故电场力对质子
和α粒子所做的功之比为W1:W2=q1:q2=1:2;由动能定理知电场力功等于粒子获得的动能,故动能之比EK1:EK2=1:2,所以速度之比v1:v2=
:1
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,两平行的足够长光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l,导轨电阻忽略不计,导轨所在平面的倾角为α,匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直向下.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流,方向如图所示(由外接恒流源产生,图中未图出).线框的边长为d(d<l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.问:
(1)线框从开始运动到完全进入磁场区域的过程中,通过线框的电量为多少?
(2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q是多少?
(3)线框第一次向下运动即将离开磁场下边界时线框上边所受的安培力FA多大?
(4)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm是多少?
参考答案:

(1)通过线框的电量为q=I△t=△φ△t?R△t=△φR=Bd2R
(2)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W.由动能定理mgsinα?4d+W-BIld=0
且Q=-W
解得Q=4mgdsinα-BIld
(3)设线框第一次向下运动刚离开磁场下边界时的速度为v1,则接着又向下运动2d,由动能定理mgsinα?2d-BIld=0-12mv12
得v1=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某人用手将质量为1kg物体由静止向上匀加速提起1m时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是(取g=10m/s2)
A.手对物体做功12J
B.合外力做功2J
C.合外力做功12J
D.物体克服重力做功10J
参考答案:ABD
本题解析:手将1kg的物体提起1m,则物体的重力势能增加W=mgh=10J,物体的速度变为2m/s,则物体的动能增加为-
即2J,手对物体做的功等于物体的重力势能的增加量和动能增加量之和,故手对物体做工12J,根据动能定理,合外力做功等于物体的动能变化量,所以合力做功2J.物体克服重力做功等于物体的重力势能增加量,所以为10J
点评:手对物体做功,即为除重力以外的力做功,所以会导致物体机械能变化;而重力势能的变化由重力做功决定,对于合力做功可以由动能变化来确定.
本题难度:一般
4、计算题 (14分)有可视为质点的木块由A点以一定的初速度为4m/s水平向右运动,AB的长度为2m,物体和AB间动摩擦因素为μ1=0.1,BC无限长,物体和BC间动摩擦因素为μ2=
, 求:

(1)物体第一次到达B点的速度
(2)通过计算说明最后停在水平面上的位置
参考答案:(1)2
m/s? (2)A点
本题解析:(1)据题意,当物体从A运动到B点过程中,有:

带入数据求得:
(2)物体冲上斜面后,有:
解得:
则有:
解得:
即物体又回到了A点。
本题难度:一般
5、计算题 (12分)如图长为L=1.5m的水平轨道AB和光滑圆弧轨道BC平滑相接,圆弧轨道半径R=3m,圆心在B点正上方O处,弧BC所对的圆心角为
=53O,具有动力装置的玩具小车质量为m=1kg,从A点开始以恒定功率P=10w由静止开始启动,运动至B点时撤去动力,小车继续沿圆弧轨道运动并冲出轨道。已知小车运动到B点时轨道对小车的支持力为FB=26
N,小车在轨道AB上运动过程所受阻力大小恒为f=0.1mg小车可以被看成质点。取g=10m/s2,,sin53o=0.8,cos53o=0.6,求:

(1)动力小车运动至B点时的速度VB的大小;
(2)小车加速运动的时间t;
(3)小车从BC弧形轨道冲出后能达到的最大离地高度。
参考答案:(1)
(2)
?(3)
本题解析:(1)B点为圆周运动最低点,重力支持力的合力提供向心力,即
带入数据得
(2)小车以恒定功率P=10w由静止开始启动,经过B点时的牵引力
,所以从A到B小车一直在加速,根据动能定理有
整理得
(3)小车从B点到C点的过程,根据动能定理有
离开轨道后,水平方向为匀速直线运动,初速度
竖直方向匀减速直线运动,初速度
,速度减小到0时上升到最高点,即
小车从BC弧形轨道冲出后能达到的最大离地高度为
本题难度:一般