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【題目】如圖甲所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動。當小球運動到圓形管道的最高點時,管道對小球的彈力與最高點時的速度平方的關系如圖乙所示(取豎直向下為正方向)。為通過圓心的一條水平線。不計小球半徑、管道的粗細,重力加速度為g。則下列說法中正確的是( )

A.管道的半徑為

B.小球的質量為

C.小球在下方的管道中運動時,內側管壁對小球可能有作用力

D.小球在上方的管道中運動時,外側管壁對小球可能有作用力

【答案】BD

【解析】

A.由圖可知,當,此時有

即有

解得管道的半徑為

A錯誤;

B.由圖可知,當時,此時有

可得小球的質量為

B正確;

C.小球在水平線以下的管道中運動時,由于向心力的方向要指向圓心,則管壁必然要提供指向圓心的支持力,只有外壁才可以提供這個力,所以內側管壁對小球沒有力,故C錯誤;

D.小球在水平線以上的管道中運動時,重力沿徑向的分量必然參與提供向心力,故可能是外側管壁受力,也可能是內側管壁對小球有作用力,還可能均無作用力,故D正確。

故選BD。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側旋轉不脫落,其原理可等效為如圖乙所示的模型:半徑為的磁性圓軌道豎直固定,質量為的鐵球(視為質點)沿軌道外側運動,A、B分別為軌道的最高點和最低點,軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變,不計摩擦和空氣阻力,重力加速度為,則

A. 鐵球繞軌道可能做勻速圓周運動

B. 鐵球繞軌道運動過程中機械能守恒

C. 鐵球在A點的速度必須大于

D. 軌道對鐵球的磁性引力至少為,才能使鐵球不脫軌

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,虛線圓是正點電荷O周圍的兩個等勢面。檢驗電荷a、b,僅在電場力的作用下,分別由M點沿圖中實線運動到N點,經過N點時,a、b的速率相等,以下判斷正確的是( 。

A.a帶正電B.M點時,a、b的速率可能相等

C.M點電勢比N點的低D.aM點的電勢能比在N點大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于做簡諧運動的彈簧振子,下列說法中正確的是( 。

A.振子的速度方向總是跟其回復力方向相反

B.振子由最大位移處向平衡位置的運動是勻加速運動

C.振子的加速度最大時,速度必最小

D.振子的加速度方向必跟回復力方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的裝置探究影響感應電流方向的因素。實驗時將線圈放在水平桌面上,使磁鐵的N極進入線圈或移出線圈。下列說法正確的是( 。

A.感應電流的方向與N極進入線圈的快慢有關

B.N極從線圈中勻速移出的過程中有感應電流產生

C.N極進入線圈與移出線圈過程中感應電流方向相同

D.感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向始終相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個枕形導體AB原來不帶電,將它放在一個正點電荷的電場中,點電荷的電荷量為Q,與AB中心O點的距離為R,由于靜電感應,在導體A、B兩端分別出現感應電荷,當達到靜電平衡時()

A. 導體A端電勢高于B端電勢

B. 導體A端電勢等于B端電勢

C. 導體中心O點的場強為0

D. 枕形導體兩端的感應電荷在O點產生感應電場強度,方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側極板和靜電計外殼均接地,電容器右側極板與靜電計金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開。

1)下列關于實驗中使用靜電計的說法正確的是__

A.靜電計可以用電流表替代

B.靜電計可以用電壓表替代

C.使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況

D.使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況

2)下列做法可使靜電計張角變小的有___

A.將左極板緩慢左移 B.將左極板緩慢上移

C.在兩極板間插入云母板(介電常數大于1D.在兩極板間插入較厚的金屬板

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導體,當磁場方向與電流方向垂直時,導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現電勢差,這個現象被稱為霍爾效應,所產生的電勢差被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓。

(1)如圖甲所示,將厚度為d的矩形薄片垂直置于磁感應強度為B的勻強磁場中。薄片上有四個電極E、F、M、N,在E、F間通以電流強度為的恒定電流。已知薄片中自由電荷的電荷量為q,單位體積內自由電荷的數量為n。請你推導出M、N間霍爾電壓的表達式UH。(推導過程中需要用到、但題目中沒有的物理量,要做必要證明)

(2)霍爾元件一般采用半導體材料制成。目前廣泛應用的半導體材料分為兩大類:一類是“空穴”(相當于帶正電的粒子)導電的P型半導體,另一類是電子導電的N型半導體。若圖甲中所示為半導體薄片,請你簡要說明如何判斷薄片是哪類半導體?

(3)利用霍爾效應可以制成多種測量器件。圖乙是霍爾測速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著N1個永磁體,相鄰永磁體的極性相反;魻栐糜诒粶y圓盤的邊緣附近。當圓盤勻速轉動時,霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖丙所示。若在時間t內,霍爾元件輸出的脈沖電壓數目為N2,請你導出圓盤轉速N的表達式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究小球做平拋運動”的實驗中:

(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端切線必須是水平的,這樣做的目的是____

A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小

B.保證小球飛出時,初速度水平

C.保證小球在空中運動的時間每次都相等

D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線

(2)在做“研究平拋運動”實驗中,引起實驗結果偏差較大的原因可能是____

安裝斜槽時,斜槽末端切線方向不水平

確定y軸時,沒有用重垂線

斜槽不是絕對光滑的,有一定摩擦

空氣阻力對小球運動有較大影響

A①③

B①②④

C③④

D②④

(3)該同學采用頻閃照相機拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片,圖中背景方格的邊長為L=5cm,AB、C是攝下的三個小球位置,如果取g=10m/s2,那么:

A.照相機拍攝時每______________s曝光一次;

B.小球做平拋運動的初速度的大小為______________m/s;

CB點的速率為______________m/s。

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