【题目】
如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电q=0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为F=0.6N的恒力,g取10m/s2.则滑块( )
A.开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动
B.一直做加速度为2m/s2的匀加速运动,直到滑块飞离木板为止
C.速度为6m/s时,滑块开始减速
D.最终做速度为10m/s的匀速运动
【答案】AD
【解析】由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5m/s2,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起以的加速度一起运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bqv=mg,解得:v=10m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,
.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑动,做加速度减小的变加速,最后做速度为10m/s的匀速运动.故AD正确,B错误.木块开始的加速度为2m/s2,当恰好要开始滑动时,f=μ(mg-qvB)=ma,代入数据得:v=6m/s,此后滑块的加速度减小,仍然做加速运动.故C错误.故选:AD
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【题目】如图所示,有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的油滴从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中,最后分别打在正极板的C、B、A处,则 ( )
A. 三种油滴在电场中运动时间相同
B. 三种油滴在电场中的加速度为
C. 三种油滴到达正极板时动能
D. 落在C处的油滴带负电,落在B处的油滴不带电,落在A处的油滴带正电
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【题目】劲度系数为k,原长为l0的轻弹簧一端固定,另一端受拉力作用,在弹性限度内的长度为l,则拉力大小为
A. k(l+l0) B. k(l-l0) C. kl D. kl0
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【题目】如图所示,某工厂生产车间的流水线安装的是“U”形传送带,AB、CD段为直线,BC段为同心半圆,其中的虚线为半径为R的半圆弧.工人将质量均为m的工件无初速放至匀速运行的传送带A端,在D端附近看到相邻工件间的距离均为L,每隔时间t在D端接收到一个工件.求:
(1) 传送带运行的速度v.
(2) 在BC段每一个工件受到的摩擦力大小f.
(3) 每个工件放至传送带后与传送带摩擦产生的热量.
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【题目】简谐运动是一种理想化的运动模型,是机械振动中最简单、最基本的振动。它具有如下特点:
1)简谐运动的物体受到回复力的作用,回复力F回的大小与物体偏离平衡位置的位移x成正比,回复力的方向与物体偏离平衡位置的位移方向相反,即:F回 = -kx,其中k为振动系数,其值由振动系统决定;
2)简谐运动是一种周期性运动,其周期与振动物体的质量的平方根成正比,与振动系统的振动系数的平方根成反比,而与振幅无关,即: 。
试论证分析如下问题:
(1)如图甲,摆长为L、摆球质量为m的单摆在AB间做小角度的自由摆动,当地重力加速度为g。
a. 当摆球运动到P点时,摆角为θ,画出摆球受力的示意图,并写出此时刻摆球受到的回复力F回大小;
b. 请结合简谐运动的特点,证明单摆在小角度摆动时周期为。
(提示:用弧度制表示角度,当角θ很小时,sinθ ≈ θ,θ角对应的弧长与它所对的弦长也近似相等)
(2)类比法、等效法等都是研究和学习物理过程中常用的重要方法。长为L的轻质绝缘细线下端系着一个带电量为+q,质量为m的小球。将该装置处于场强大小为E的竖直向下的匀强电场中,如图乙所示;将该装置处于磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图丙所示。带电小球在乙、丙图中均做小角度的简谐运动。请分析求出带电小球在乙、丙两图中振动的周期。
(3)场是物理学中重要的概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场。
a. 类比电场强度的定义方法,定义“重力场强度”,并说明两种场的共同点(至少写出两条);
b. 类比电场中的电场线,在图丁地球周围描绘出“重力场线”。
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【题目】关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动速度的方向可能不变
B. 曲线运动速度大小一定是变化的
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
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【题目】下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)( )
A. 地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r
B. 月球绕地球运行的周期T和地球的半径r
C. 月球绕地球运动的角速度和地球的半径r
D. 月球绕地球运动的周期T和轨道半径r
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【题目】如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小未知,右边是一个电场强度大小为的匀强电场,其方向平行于OC向上且垂直于磁场方向;有一初速度大小为v0,质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P点沿与边界线PQ的夹角θ=600的方向射入匀强磁场,恰好从距O点正上方L处的C点垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)求粒子从P至Q所用时间及OQ的长度
(3)如果保持电场与磁场方向不变,而将它们左右对调,且磁感应强度大小变为原来的1/4,电场强度减小到原来的一半,粒子仍从P点以速度v0沿某一方向射入,恰好从O点正上方的小孔C射入匀强磁场,则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少?
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【题目】图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是( )
A. 电流表的示数为10 A
B. 线圈转动的角速度为100πrad/s
C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行
D. 0.02s时电阻R中电流的方向自右向左
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