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    9．图甲所示的陀螺可在圆轨道的外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”，该玩具深受孩子们的喜爱．其物理原理可等效为如图乙所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的小铁球（视为质点）在轨道外侧转动，A、B两点分别为轨道上的最高、最低点．铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）
    A．铁球可能做匀速圆周运动
    B．铁球绕轨道转动时机械能守恒
    C．铁球在A点的速度可能等于$\sqrt{gR}$
    D．要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为6mg

    分析 把轨道弹力N与磁性引力F合成，等效成杆的力，可将小铁球的运动相当于杆拉物体在竖直平面内做圆周运动，所以为变速率的圆周运动；运用机械能守恒的条件判断小球的机械能守恒；A点速度可能为$\sqrt{gR}$，即等效杆上的力为零即可，不脱轨的临界条件是在最容易脱轨的B点恰好与轨道间的弹力为零，运用动能定理与圆周运动某点的牛顿第二定律结合定量计算出

    解答 解：
    A．对小铁球进行受力分析，小球受竖直向下的重力mg，沿半径向外的轨道弹力N，指向圆心的磁性引力F，轨道弹力N与磁性引力F时刻与速度方向垂直不做功，但是重力做功会改变速度大小，所以铁球在竖直平面做变速率的圆周运动，故A选项错误；
    B．由于轨道弹力N与磁性引力F时刻与速度方向垂直，不做功，只有重力做功所以铁球的机械能守恒，故B选项正确；
    C．对小球在最高点受力分析，根据沿半径方向的合力提供向心力，在A点对物体有：mg+F-N=m$\frac{{{v}_{A}}^{2}}{R}$，因为N是大小变化的力，而且存在与F相等的可能，所以当N=F时，铁球在A点的速度即为$\sqrt{gR}$，故C选项正确；
    D．磁性引力最小值的临界条件为：小球从最高点A由静止运动到B点时，恰好在B点与轨道间的弹力N=0，恰好重力和磁性引力的合力提供向心力，从A到B对小铁球运用动能定理：2mgR=$\frac{1}{2}$m${{v}_{B}}^{2}$，在B点对小球运用牛顿第二定律：F-mg=m$\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$，两式子联立得磁性引力的最小值为F=5mg，故D选项错误．
    故选：BC

    点评 本题是一道综合的问题，考查点包括竖直平面圆周运动，向心力，动能定理以及机械能守恒定律．大家要认真读题，根据题中已知建立物理模型．运用等效代替的方法去分析ABC三个选项可提高解题效率．分析D选项时，关键是要分析出磁性引力最小值的临界条件：小球从最高点A由静止运动到B点时，恰好在B点与轨道间的弹力N=0，恰好重力和磁性引力的合力提供向心力．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    9．某平行板电容器电容为C，两板间距为d，当电压为U时，电容器带电量为UC，若该电容器的电压变为$\frac{1}{2}$U时，板间电场强度大小为$\frac{U}{2d}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功．求：
    （1）A、B两点的电势差和B、C两点的电势差．
    （2）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初速度v0射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹．虚线是以O为中心，R1、R2、R3为半径画出的三个圆，且R2-R1=R3-R2，a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点，以下说法正确的是（　　）
    A．P、Q两电荷可能同号，也可能异号
    B．a点电势大于b点电势
    C．P在a的电势能大于在c点的电势能
    D．P由c点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动，与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子（　　）
    A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍
    C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．在“探究滑块速度随时间变化的规律”实验中，某研究性学习小组在一端装有定滑轮的长木板的中段粘上均匀的薄砂纸，砂面朝上，还选用了质量为100g的长方体木块、一段较长的棉绳、一盒钩码（单个质量为50g）、电磁打点计时器、纸带、复写纸、学生电源和导线若干，实验装置如图甲所示，实验时在小车上加载四个钩码，在棉绳的右端悬挂三个钩码，接通电源，释放小车，成功打出了一条纸带，纸带的局部如图乙，大部分点的时刻和速度的对应关系已经描绘在图丙里．

    （1）根据图乙，请计算0.20s时刻点的瞬时速度，填入下表中．
    时刻（s）0.200.240.280.320.36
    速度（m/s）0.680.750.870.931.01
    （2）根据上述表格中的五组数据，请在图丙中描绘出对应的五个点，再根据图中所有的点，描绘出最能反映出木块运动性质的v-t图象．

    （3）根据上述图象，请说明滑块的运动性质：滑块先做匀加速运动，接着做匀速运动，最后再做匀加速运动
    （4）在实验结束后，同学们对实验进行了反思：A同学认为本实验有必要在左端垫上小垫块以平衡摩擦力，B同学认为没有必要，你认为B的观点正确； C同学认为本实验中三个钩码质量太大，有必要换质量更小的配重，以满足“重物质量m远小于滑块质量M”这一条件，D同学认为没有必要，你认为D的观点正确；同学们都认为可以由实验数据粗略计算出木块与砂纸之间的动摩擦因数，其值为0.50（保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．一台电动机的额定电压是220V，额定电流的5A，导线绕组的电阻是6Ω．求：
    （1）它的额定输入功率是多少？
    （2）工作时因导线发热损失的功率是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．利用所学物理知识解答问题：
    （1）一个用满偏电流3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量50Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间，如果用它测量电子元件的电阻时，指针指在1mA处．则被测电阻的阻值为100Ω．
    （2）某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：
    A．电流表A1（量程40mA、内阻r1=10Ω）
    B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）
    C．电流表A3（量程0.6A、内 阻r3约为0.1Ω）
    D．定值电阻R0=40Ω
    E．滑动变阻器R（最大阻值约为20Ω）
    F．电源E（电动势为5V）
    G．开关S、导线若干
    ①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图所示，为保证测量时电流表读数不小于其量程的$\frac{1}{3}$，M、N两处的电流表应分别选用：M为A1；N为A2．（填器材选项前相应的英文字母）
    ②若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=$\frac{（{I}_{N}-{I}_{M}）{R}_{0}}{{I}_{M}}$-r1．（用题中字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．电冰箱的制冷系数是主要性能指标之一．所谓制冷系数是指冰箱从贮藏物中吸收热量与电动机做功的比值．某家用冰箱制冷系数为6，放在室内．某过程冰箱从贮藏物中吸收的热量为10056J，则在这一过程中这台电冰箱向室内释放的热量为（　　）
    A．25.14 JB．11732C．1676JD．10056J

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