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1、简答题 )如图所示,一个内外半径均可看作R=
、光滑绝缘且竖直放置的细圆管,处于水平方向的匀强电场和匀强磁场内,电场与管道平面平行向左,磁场垂直管道平面向里。一个带正电的小球置于细圆管内,其所受电场力是重力的
倍,现在最高点P给该小球一水平向左的初速
,恰好使小球在细圆管内做完整的圆周运动。

(1)求初速度
;
(2)在整个运动过程中,小球的最大速度多大?
(3)如果在最高点P时,小球对轨道的压力 是重力的0.6倍,则小球运动到最低点时,它对轨道的压力是其重力的多少倍?
参考答案:(1)
?(2)
?(3)
本题解析:设小球的质量为m。小球受到三个力的作用,重力和电场力的合力为2mg,方向左下与水平方向成
,因为洛伦兹力不做功,故小球在合力方向上的M、N两点速度分别最大和最小。小球恰好做完整的圆周运动,说明在N点速度为零。
(1)
?
?
(2)在M点速度最大:
?
?
(3)小球在最低点时的速度是
?
在最高点小球受到轨道的压力如果向下:
?
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向,
?
?
在最高点小球受到轨道的压力如果向上:
?
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向,
?

本题难度:一般
2、选择题 在街头的理发店门口,常可以看到这样的标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉,如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L,如果我们观察到条纹以速度v向上运动,则圆筒的转动情况是(从上往下看)(?)

A.顺时针转速
B.顺时针转速
C.逆时针转速
D.逆时针转速
参考答案:B
本题解析:由题意知,我们观察到条纹以速度v向上运动,那是因为圆筒顺时针转动,条纹低端从右向左运动,由于视觉暂留现象,我们觉得条纹向上运动,螺距是L,速度是v,故转动一周时间
,转速为
,所以B正确;A、C、D错误。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,a为放在赤道上的物体;b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星;c为地球同步卫星。以下关于a、b、c的说法中正确的是:(?)

A.a、b、c作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac
B.a、b、c作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ac>ab>aa
C.a、b、c作匀速圆周运动的线速度大小关系为va>vb>vc
D.a、b、c作匀速圆周运动的周期关系为Ta=TC>Tb
参考答案:D
本题解析:根据向心加速度公式
可知
,a、c的角速度相同,加速度a=
,
,AB错;由线速度公式
可判断
,v=wr,
,C错;周期
,C的周期大于b的周期,D对;
本题难度:简单
4、选择题 “和谐”号动车组列车可以让乘客体验时速200公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题,你认为以下措施可行的是
A.增加内外轨的高度差
B.减小内外轨的高度差
C.增大弯道半径
D.减小弯道半径
参考答案:AC
本题解析:考点:
专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析:火车高速转弯时不使外轨受损,则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根据牛顿第二定律分析.
解答:解:A、mgtanθ=m
,由于θ较小,则tanθ≈sinθ≈
,h为内外轨道的高度差,L为路面的宽度.则 mg
=m
,L、R一定,v增大,h增大.故A正确,B错误.
C、设弯道半径为R,路面的倾角为θ,由牛顿第二定律得
mgtanθ=m
,θ一定,v增大时,可增大半径R.故C正确,D错误.
故选AC.
点评:本题是实际应用问题,考查应用物理知识分析处理实际问题的能力,本题与圆锥摆问题类似,基础是对物体进行受力分析.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动,A为主动轮,A的半径为20 cm,B的半径为10 cm,则A、B两轮边缘上的点

A.角速度之比为1∶2? B.向心加速度之比为1∶2
C.线速度之比为1∶2? D.线速度之比1∶1
参考答案:ABD
本题解析:三轮的转动是通过摩擦传动的,又在传动过程中不打滑,单位时间内通过的弧长相等,所以三轮边缘各点的线速度大小一定相等,故C错误,D正确;A、B两轮边缘上的点半径之比为2:1,根据
知,角速度之比为1:2,故A正确;根据
知,向心加速度之比为1:2,故B正确。所以选ABD。
本题难度:简单