【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),兩質(zhì)量均為m、電荷量均為+q的小球(視為質(zhì)點)P、Q用一段絕緣細線連接,整個裝置始終處在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。讓小球P固定不動,將細線水平拉直后由靜止釋放小球2,當(dāng)繩與水平方向夾角為α(小于90°)時,小球的加速度大小為(  )

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

小球Q在運動中與小球P的距離保持不變,所以小球Q所處的電勢大小不變,所以電場力不做功。洛倫茲力時刻指向圓心,與速度方向垂直,所以洛倫茲力不做功。所以只有重力做功。設(shè)當(dāng)繩與水平方向夾角為α(小于90°)時,小球速度為v,由動能定理可得: mv2=mgRsinα…①;對小球Q受力分析,沿繩方向和垂直于繩的方向建立平面直角坐標(biāo)系,將重力正交分解,分級為垂直于繩方向的G1,和沿繩方向的G2。沿繩方向的合力充當(dāng)向心力,所以沿繩方向的合力 ②;沿繩方向的加速度 ③;聯(lián)立①②③解得:a1=2gsinα;垂直于繩的方向的力G1=mgcosα,垂直于繩方向加速度a2==gcosα;小球Q的加速度,故C正確,ABD錯誤。

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】根據(jù)生活經(jīng)驗可知,處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的,當(dāng)水不再流動時,水面應(yīng)該處于同一高度。在著名的牛頓“水桶實驗”中發(fā)現(xiàn):將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,穩(wěn)定時水面呈凹狀,水桶截面如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為,以桶為參考系,其中的水除受重力外,還受到一個與轉(zhuǎn)軸垂直的“力”,其方向背離轉(zhuǎn)軸,大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個小水滴在該力作用下也具有一個對應(yīng)的“勢能”,在重力和該力的共同作用下,水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總勢能。根據(jù)以上信息可知,下列說法中正確的是

A. 該“力”對水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B. 小水滴沿水面向上移動時,該“勢能”增加

C. 小水滴沿水面向上移動時,重力勢能的增加量大于該“勢能”的減少量

D. 水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的四分之一圓周軌道,圓心OS的正上方,在OP兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊ab,從同一時刻開始,a自由下落,b沿圓弧下滑。以下說法正確的是(

A. ab先到達S,它們在S點的動量相同

B. ab同時到達S,它們在S點的動量不同

C. ba先到達S,它們從各自起點到S點的動量的變化量相同

D. ab先到達S,它們從各自起點到S點的動量的變化量不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下:

①將斜槽固定在水平桌面上,調(diào)整末端切線水平;

②將白紙固定在水平地面上,白紙上面放上復(fù)寫紙;

③用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點;

④讓小球緊貼定位卡由靜止釋放,記錄小球的落地點,重復(fù)多次,確定落點的中心位置;

⑤將小球放在斜槽末端,讓小球緊貼定位卡由靜止釋放,記錄兩小球的落地點,重復(fù)多次,確定兩小球落點的中心位置

⑥用刻度尺測量點的距離;

⑦用天平測量小球質(zhì)量;

⑧分析數(shù)據(jù),驗證等式是否成立,從而驗證動量守恒定律。

請回答下列問題:

1)步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應(yīng)__________________________;

2)步驟④與步驟⑤中重復(fù)多次的目的是________________________

3)為了使小球碰后運動方向不變,質(zhì)量大小關(guān)系為__________(選填“、“”或“”);

4)如圖乙是步驟⑥的示意圖,則步驟④中小球落點距點的距離為___________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從兩個波源發(fā)出的兩列振幅均為A、頻率均為4Hz的簡諧橫波,分別沿x軸正、負方向傳播,在某一時刻到達B、E點,如圖中實線、虛線所示。兩列波的波速均為10m/s,下列說法正確的是

A. 質(zhì)點P此時在向左運動

B. 此時質(zhì)點P、O橫坐標(biāo)的差為

C. 質(zhì)點P、O開始振動的時刻之差為

D. 再經(jīng)過1/4個周期時,D質(zhì)點縱坐標(biāo)為2A

E. 同時有兩列波經(jīng)過C質(zhì)點時,C保持靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,秋千擺擺繩的一端系于O點,另一端打一個比較大的結(jié),便于游戲者(視為質(zhì)點)騎跨。繩的質(zhì)量、空氣阻力均不計。在擺繞O點沿豎直平面從P點擺至Q點的過程中,游戲者

A. 所受拉力不變B. 動能始終不變

C. 機械能先減少后增加D. 重力勢能先減小后增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計)。兩金屬棒ab的電阻均為R,質(zhì)量分別為ma=2×102Kgmb=1×102Kg,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉a,穩(wěn)定后av1=10m/s的速度勻速運動,此時再釋放bb恰好能保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,取g=10m/s2。

1)求拉力F的大;

2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由下滑(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度v2;

3)若斷開開關(guān),將金屬棒ab都固定,使磁感應(yīng)強度從B隨時間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強度增到2B時,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求兩金屬棒間的距離h。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。

(1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序,下列說法正確的是_______

A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源

C.釋放紙帶同時接通電源 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以

(2)實驗完畢后選出一條紙帶如圖所示,其中O點為重錘剛釋放時打點計時器打下的第一個點,A、B、C為三個計數(shù)點,電源率為f。用刻度尺測得OAs1OBs2,OCs3,在計數(shù)點AB、BC之間還各有一個點,重物的質(zhì)量為m,重力加速度為g。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點計時器打B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了______;此時重物的動能比開始下落時增加了________(用題目所給的符號表示)

(3)乙同學(xué)又選取了多個計數(shù)點,并測出了各個計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出各個計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫坐標(biāo),以v2為縱坐標(biāo),畫出的圖線如圖,若機械能守恒,則圖線的斜率為_______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在固定的氣缸AB中分別用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比SA:SB=13,兩活塞以穿過B底部的剛性細桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動,兩個氣缸都不漏氣。初始時活塞處于平衡狀態(tài),A、B中氣體的體積均為V0,A、B中氣體溫度均為T0=300K,A中氣體壓強pA=1.6p0,p0是氣缸外的大氣壓強。

(1)求初始時B中氣體的壓強pB;

(2)現(xiàn)對A中氣體加熱,使其中氣體的壓強升到pA′=2.5p0,同時保持B中氣體的溫度不變,求活塞重新達到平衡狀態(tài)時A中氣體的溫度TA′。

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