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1、选择题 如图示,光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷),A球带电量为+2q,B球带电量为-q,将它们同时由静止开始释放,A球加速度的大小为B球的2倍.现在AB中点固定一个带电小球C(也可看作点电荷),再同时由静止释放A、B两球,释放瞬间两球加速度大小相等.则C球带电量可能为?

A.
B.
? C.
D.
参考答案:AB
本题解析:由静止开始释放,A球加速度的大小为B球的2倍.根据牛顿第二定律可知,A、B两个带电小球的质量之比为1:2;当在AB中点固定一个带电小球C,由静止释放A、B两球,释放瞬间两球加速度大小相等,则有C球带正电,根据库仑定律与牛顿第二定律,且有:对A来说,
对B来说,
综上解得,
根据库仑定律与牛顿第二定律,且有:对A来说,
对B来说,
;综上解得,
,故AB正确,CD错误。
本题难度:简单
2、简答题 如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-
x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线.
参考答案:(1)测得电阻两端电压随时间均匀增大,R两端电压U∝I,感应电动势E∝I,E∝v,
? U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,加速度为恒量,所以金属棒做匀加速运动.
(2)对金属棒受力分析,有牛顿第二定律得:F-B2l2VR+r=ma,以F=0.5v+0.4代入得(0.5-B2l2R+r)v+0.4=a,
? 因为a与v无关,所以a=0.4m/s2,(0.5-B2l2R+r)=0,得B=0.5T.
(3)撤去外力前,x1=12at2,v0=B2l2m(R+r)x2=at,x1+x2=s,所以12at2+m(R+r)B2l2at=s,得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s.
(4)开始时金属棒做匀加速运动,v2=2ax,撤去外力后,v=v0-B2l2m(R+r)x,根据物理量关系可能图线如下:

答:(1)金属棒做匀加速直线运动.
(2)磁感应强度B的大小是0.5T.
(3)外力F作用的时间为1s.
(4)可能的图线如上图.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 三个力同时作用于质量为2千克的物体上,其中F1=3N,F2=4N,F3=2N,F1和F2的方向总保持垂直,F3的方向可以任意改变,则物体的加速度不可能是
[? ]
A.4 m/s2
B.5 m/s2
C.2 m/s2
D.1 m/s2
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′。则

[? ]
A、a′>a,T′= T
B、a′=a,T′= T
C、a′ <a,T′>T
D、a′<a,T′<T
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 静止在水平地面上的木箱,质量为50kg,若用F = 400N的水平恒力推它,可以在5s内使它移动x = 50m.现用大小仍为400N,方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱,且作用3.3s后撤去拉力,求木箱从静止开始运动的最大位移.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:当拉力水平时:由运动学公式,有x =
a1t21?①
由牛顿第二定律:F-μmg=ma1?②
当拉力斜向上时:设加速度大小为a2
在水平方向由牛顿第二定律:Fcos37°-μ(mg-Fsin37°) = ma2?③
a2=4.32m/s2?④
木箱达到的最大速度为v,由运动学公式v=a2t2?⑤
撤去拉力后运动的加速度大小为a3使物体减速到零
由牛顿运动定律得:μmg=ma3?⑥
再有
+
="s?" ?⑦
解得s="49.2m?" ⑧
评分标准:③⑦每式2分,其余每式1分
本题解析:略
本题难度:一般