【題目】如圖所示，在光滑水平地面上，并排停放著高度相同，質(zhì)量分別為MA＝1 kg、MB＝2 kg的平板小車，小車A上表面光滑，小車B上表面粗糙，長度均為L.一質(zhì)量為m＝0.5 kg的滑塊C，以v0＝5 m/s的水平初速度滑上靜止在光滑水平面的平板小車A，最后恰好沒有從小車B上滑下．求：

①最終小車A和小車B的速度大小vA和vB；

②整個運動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能E.

【答案】(1)vA＝0, vB＝1m/s (2) E＝5J

【解析】①由于小車A上表面光滑，滑塊C在水平方向?qū)?/span>A沒有作用，小車A始終靜止，vA=0

滑塊C和小車B水平方向動量守恒，有

解得vB=1 m/s

②整體的動能減少量完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有

解得E=5J

【題型】解答題
【結(jié)束】
61

【題目】在某一真空空間內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系y軸右側(cè)加有如圖(b)所示的勻強磁場，取方向向外為正， 后該空間不存在磁場．在t＝0時刻，從原點O處向第一象限發(fā)射一比荷為的帶正電粒子(重力不計)，速度大小v0＝103 m/s、方向與x軸正方向成30°角，設(shè)P點為粒子從O點飛出后第2次經(jīng)過x軸的位置．則

(1)OP間的距離為多大；

(2)如果將磁場撤去，在y軸右側(cè)加上平行于紙面，垂直于入射速度方向且斜向下的勻強電場，粒子仍從O點以與原來相同的速度v0射入，粒子也經(jīng)過P點，求電場強度的大小(保留整數(shù)).

【答案】(1)OP=0.6m (2)E＝222 N/C

【解析】試題分析：粒子先做勻速圓周運動，在時刻偏轉(zhuǎn)方向改變；后不存在磁場則粒子做勻速直線運動，畫出軌跡結(jié)合幾何知識求再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)，得到OP間的距離；如果換做勻強電場，粒子做平拋運動，根據(jù)平拋運動公式列式求解即可．

(1)粒子在磁場中運動的軌跡半徑

周期

磁場變化的半周期為

運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知

且O1O2平行于x軸，DE垂直于x軸．

中，

則

(2)當(dāng)加上電場時，粒子做類平拋運動，經(jīng)過P點時，粒子沿速度v0方向的位移

粒子在垂直于速度v0方向的位移

根據(jù)類平拋運動的特點

根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立得E=222 N/C

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上充滿水平向右的勻強電場，被拉直的絕緣輕繩一端固定在O點，另一端系著帶正電的小球，輕繩與水平面平行，OB與電場線平行。若小球從A點由靜止釋放后，沿水平面擺動到B點，不計空氣阻力，則關(guān)于此過程，下列判斷正確的是

A. 小球的動能先變小后變大

B. 小球的切向加速度一直變大

C. 小球受到的拉力先變大后變小

D. 小球受到的電場力做功的功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個絕熱的氣缸豎直放置，內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞，中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，隔板將氣缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B�；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S，與隔板相距h。現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)A氣體吸收熱量Q時，活塞上升了h，此時氣體的溫度為T1。已知大氣壓強為P0，重力加速度為g。

①加熱過程中，若A氣體內(nèi)能增加了，求B氣體內(nèi)能增加量

②現(xiàn)停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)活塞恰好回到原來的位置時A氣體的溫度為T2。求此時添加砂粒的總質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中兩個等量異種點電荷＋q(q＞0)和-q以相同角速度繞O點在紙面中沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，O點離＋q較近，則(　　)

A. O點的磁感應(yīng)強度方向始終垂直紙面向外

B. O點的磁感應(yīng)強度方向始終垂直紙面向里

C. O點的磁感應(yīng)強度方向隨時間周期性變化

D. O點的磁感應(yīng)強度大小隨時間周期性變化

【答案】A

【解析】點電荷＋q繞O點勻速轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于逆時針方向的環(huán)形電流，由安培定則可知，在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；點電荷－q繞O點勻速轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于順時針方向的環(huán)形電流，由安培定則可知，在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里．因＋q離O點近，＋q在O點激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強度較強，故合磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，選項A正確，B、C錯誤；由于＋q和－q離O點的距離始終保持不變，則等效電流在該點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小不變，合磁場的磁感應(yīng)強度大小保持不變，選項D錯誤．

【題型】單選題
【結(jié)束】
52

【題目】如圖甲所示，以等腰直角三角形ABC為邊界的有界勻強磁場垂直于紙面向里，一個等腰直角三角形線框abc的直角邊ab的長是AB長的一半，線框abc在紙面內(nèi)，線框的cb邊與磁場邊界BC在同一直線上，現(xiàn)在讓線框勻速地向右通過磁場區(qū)域，速度始終平行于BC邊，則在線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的電流隨時間變化的關(guān)系圖象是(設(shè)電流沿順時針方向為正)(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為減少二氧化碳排放，我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動車．在檢測某款電動車性能的實驗中，質(zhì)量為8×102 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15 m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出如圖所示的圖象(圖中AB、BO均為直線)，假設(shè)電動車行駛中所受阻力恒為電動車重力的0.05倍，重力加速度取10m/s2，則（ ）

A. 該車啟動后，先做勻加速運動，然后做勻速運動

B. 該車啟動后，先做勻加速運動，然后做加速度減小的加速運動，接著做勻速運動

C. 該車做勻加速運動的時間是1.2 s

D. 該車加速度為0.25 m/s2時，動能是4×104 J

【答案】BD

【解析】試題分析：由于橫坐標(biāo)為速度的倒數(shù)，所以電動車的啟動過程為從A到B到C．AB段，牽引力不變，電動車做勻加速運動，加速度為；BC段，由于圖像為過原點的直線，所以，即以恒定功率啟動，牽引力減小，加速度減小，電動車做加速度減小的加速運動，當(dāng)，速度達(dá)到最大值15m/s，故選項A錯誤B正確；由可知，故選項C錯誤；該車加速度為0．25m/s2時，牽引力為，此時的速度為，動能為，故選項D正確．

考點：機車的啟動問題．

【題型】單選題
【結(jié)束】
57

【題目】某同學(xué)在做“探究動能定理”實驗時，其主要操作步驟是：

a.按圖甲安裝好實驗裝置，其中小車的質(zhì)量M＝0.50kg，鉤碼的總質(zhì)量m＝0.10kg.

b.接通打點計時器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．

(1)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出最滿意的一條，如圖乙所示，把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計算出從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計數(shù)點5時小車的動能作為小車動能的改變量，計算出ΔEk＝________J．(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g取9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計算可見，合力對小車做的功與小車動能的變化量相差比較大．通過反思，該同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因如下，其中正確的是________．(填選項前的字母)

A．鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B．鉤碼質(zhì)量小了，應(yīng)該大于小車質(zhì)量

C．沒有平衡摩擦力

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某國際天文研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的．根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設(shè)星體的軌道近似為圓，則在該過程中(　　)

A. 雙星做圓周運動的角速度不斷減小

B. 雙星做圓周運動的角速度不斷增大

C. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑減小

D. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大

【答案】AD

【解析】試題分析：雙星繞兩者連線的一點做勻速圓周運動，由相互之間萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律、牛頓第二定律和向心力進(jìn)行分析．

解：AB、設(shè)體積較小的星體質(zhì)量為m1，軌道半徑為r1，體積大的星體質(zhì)量為m2，軌道半徑為r2．雙星間的距離為L．轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為△m．

根據(jù)萬有引力提供向心力對m1：=（m1+△m）ω2r1… ①

對m2：=（m2﹣△m）ω2r2… ②

由①②得：ω=，總質(zhì)量m1+m2不變，兩者距離L增大，則角速度ω變小．故A正確、B錯誤．

CD、由②式可得，把ω的值代入得：，

因為，L增大，故r2增大．即質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大，故C錯誤、D正確．

故選：AD．

【點評】本題是雙星問題，要抓住雙星系統(tǒng)的條件：角速度與周期相同，運用牛頓第二定律采用隔離法進(jìn)行研究．

【題型】單選題
【結(jié)束】
38

【題目】如圖所示，一勻強電場的電場線平行于xOy平面，電場強度大小為E，xOy平面上有一橢圓，橢圓的長軸在x軸上，E、F兩點為橢圓的兩個焦點，AB是橢圓的短軸，橢圓的一端過O點，則下列說法正確的是(　　)

A. 在橢圓上，O、C兩點間電勢差一定最大

B. 在橢圓上，A、B兩點間電勢差可能最大

C. 一個點電荷從E點運動到橢圓上任意一點再運動到F點，電場力做功可能為零

D. 一個點電荷從O點運動到A點與從B點運動到C點，電場力做功一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板．導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運動的時間t.

【答案】(1), (2)

【解析】試題分析：棒勻速下滑，安培力與重力平衡，可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運動，受力平衡可求帶電微粒的質(zhì)量；電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，由運動學(xué)規(guī)律可求微粒在金屬板間運動的時間。

(1)棒勻速下滑，有

回路中的電流

將R1=3r代入棒下滑的速率

金屬板間的電壓U=IR1

帶電微粒在板間勻速運動，有

聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量

(2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，回路電流保持不變，金屬板間的電壓

電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn)，有

，

聯(lián)立解得微粒在金屬板間運動的時間

【題型】解答題
【結(jié)束】
44

【題目】如圖所示，光滑水平面上一質(zhì)量為M、長為L的木板右端靠豎直墻壁．質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端時速度恰好為零．

(1)求小滑塊與木板間的摩擦力大�。�

(2)現(xiàn)小滑塊仍以水平速度v0從木板的右端向左滑動，求小滑塊在木板上的滑行距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線M1N1、P1Q1和虛線M2N2、P2Q2所成夾角相同，它們所夾部分區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場，其方向如圖所示。圖中正方形線圈abcd分別自位置1、3勻速移到位置2、4，則關(guān)于正方形線圈abcd中的電流方向的說法正確的是

A. 自位置1移到位置2的過程中，感應(yīng)電流方向先順時針再逆時針

B. 自位置1移到位置2的過程中，感應(yīng)電流方向始終順時針

C. 自位置3移到位置4的過程中，感應(yīng)電流方向先順時針再逆時針

D. 自位置3移到位置4的過程中，感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針再順時針后逆時針

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域I內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域I右側(cè)有一寬度也為R、足夠長區(qū)域Ⅱ，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向右的勻強電場，區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場垂直，區(qū)域I邊界上過A點的切線與電場線平行且與FG交于G點，FG右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場區(qū)域Ⅲ。在FG延長線上距G點為R處的M點放置一長為3R的熒光屏MN，熒光屏與FG成θ=53°角。在A點處有一個粒子源，能沿紙面向區(qū)域I內(nèi)各個方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為+q且速率相同的粒子，其中沿AO方向射入磁場的粒子，恰能平行于電場方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ并垂直打在熒光屏上（不計粒子重力及其相互作用）

（1）求粒子的初速度大小v0和電場的電場強度大小E；

（2）求熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度△x；

（3）若改變區(qū)域Ⅲ中磁場的磁感應(yīng)強度大小，要讓所有粒子全部打中熒光屏，求區(qū)域Ⅲ中磁場的磁感應(yīng)強度大小應(yīng)滿足的條件。

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