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12.茂湛高速铁路又称茂湛高铁,或茂湛铁路.线路起于茂名东站,终于湛江站,初步设计时速为200km,预留250km.关于高铁与普通铁路,下列说法正确的是(  )
A.若弯道半径一定,高铁轨道面内外的高度差更小
B.若轨道面的内外高度差一定,高铁要求弯道半径更大
C.若在高铁上行驶普通速度的列车,弯道处轮缘挤压外轨
D.若在普通铁路上行驶高速列车,弯道处轮缘挤压外轨

分析 火车转变时需要向心力,为了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:火车转弯时为减小外轨所受压力,可使外轨略离于内轨,使轨道形成斜面,若火车速度合适,内外轨均不受挤压.此时,重力与支持力的合力提供向心力,如图.
F=mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
v=$\sqrt{grtanθ}=\sqrt{gr\frac{h}{l}}$;
当火车速度增大时,应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差;
A、由以上公式可知,若弯道半径一定,高铁轨道面内外的高度差更答.故A错误;
B、由以上公式可知,若轨道面的内外高度差一定,高铁要求弯道半径更大.故B正确;
C、若在高铁上行驶普通速度的列车,弯道处需要的向心力比较小,所以轮缘挤压内轨.故C错误;
D、若在普通铁路上行驶高速列车,弯道处需要的向心力比较大,所以轮缘挤压外轨.故D正确.
故选:BD.

点评 火车转弯是向心力的实际应用之一,应掌握火车向心力的来源,以及如何减小内外轨道的压力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示为利用静电除烟尘的通道示意图,前后两面为绝缘板,上、下两面为分别与高压电源的负极和正极相连的金属板,在上、下两面间产生的电场可设为匀强电场,通道长L=1m,进烟尘口的截面积为边长d=0.5m的正方形,分布均匀的带负电烟尘颗粒均以水平速度v0=2m/s连续进入通道,碰到下金属板后其所带电荷会被中和并被收集,但不影响电场分布.已知每立方米体积内颗粒数n=1013个,每个烟尘颗粒带电量为q=-1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg,忽略颗粒的重力,颗粒之间的相互作用力和空气阻力.
(1)高压电源电压U0=300V时,求被除去的烟尘颗粒数与总进入烟尘颗粒数的比值
(2)若烟尘颗粒恰好能全部被除去,求高压电压U1
(3)装置在(2)中电压U1作用下稳定工作时,1s内进入的烟尘颗粒从刚进入通道到被全部除去的过程中,求电场对这些烟尘颗粒所做的总功.

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3.一质子以速度V穿过相互垂直的匀强电场和匀强磁场叠加的区域而没有偏转,如图所示,若不计重力,则下列说法正确的是(  )
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B.若质子的入射速度V'>V,它将向下偏转
C.若将质子从右侧以相同速度射入,也不会偏转
D.若改为电子,从右侧以相同速度V进入,要使其沿直线穿过,则必须改变电场的方向

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20.将小球以水平速度抛出,只受重力作用下做平抛运动,落地时速度为v1,与水平方向夹角为α,以抛出点为坐标原点,水平初速度方向为x轴正方向,竖直向下方向为y轴正方向,求:
(1)小球在空中飞行的时间t;
(2)抛出点离地面的高度h;
(3)这段时间内水平射程x.

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7.如图甲所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.则以下说法正确的是(  ) 
A.在时间0~5 s内,I的最大值为0.1 A
B.在第4 s内,I的方向为顺时针
C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01 C
D.第3 s内,线圈的发热功率最大

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.如图所示,两块水平放置的金属板间距离为d,用导线与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的磁场B中,两板间有一个质量为m,电量为+q的油滴恰好处于平衡状态,重力加速度为g,则线圈中的磁场B正在减弱(填“增强”或“减弱”),磁通量变化率为$\frac{mgd}{nq}$.

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4.将一可以视为质点的质量为m的铁块放在一长为L、质量为M的长木饭的最左端,整个装置放在光滑的水平面上,现给铁块一水平向右的初速度,当铁块运动到长木板的最右端时,长木板沿水平方向前进的距离为x,如图所示.已知铁块与长木板之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.摩擦力对铁块所做的功为-μmg(L+x),摩擦力对长木板所做的功为μmgx.

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9.如图甲所示,一个质量为m,电荷量为q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动且细杆处于匀强磁场中(不计空气阻力),现给圆环一向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环的速度-时间图象如图乙所示.则关于圆环所带的电性,匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功W(重力加速度为g),则下列说法正确的是(  )
A.圆环带负电B.B=$\frac{3mg}{q{v}_{0}}$C.W=$\frac{1}{6}$mv02D.W=$\frac{2}{9}$mv02

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从a、b两点射出的单色光,对于这两束单色光(  )
A.红光在玻璃中传播速度比蓝光小
B.从a点射出的为蓝光,从b点射出的为红光
C.从a、b两点射出的单色光仍平行,且平行于BC
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