(2)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能Ep; (3)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
28.如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为:魔力陀螺,它可等效为如图乙所示的模型:竖直固定的磁性圆轨道半径为R,质量为m的质点在轨道外侧做完整的圆周运动,A、B两点分别为轨道上的最高与最低点.质点受轨道的磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g.
(1)判断质点运动过程中机械能是否守恒,并说明理由; (2)若质点在A点的速度为gR,求质点在该点对轨道的弹力;
(3)求满足质点做完整圆周运动时磁性引力的最小值.
参考答案
1B 2C 3A 4B 5C 6B 7B 8D 9A 10B 11B 12C 13D 14B 15A 16D 17C 18A 19B 20B 21A 22D 23B
24、A:变大;2V;B:向左;不变 /25、(1)B(2)匀速直线运动(3)0.40 26、(1)由匀加速公式v=at可得v=6m/s (2)由牛顿第二定律F?ma解得m=3kg (3)由匀变速位移公式x?12Wat,恒力做功W?Fx,功率公式P?,联立解得P=12W 2t27、(1)mgsin???mgcos?ma?a?2.5m/s2
(2)物块从A点到第一次压缩弹簧速度为零过程,由功能关系可得mgh??mgcos?解得Ep?2.5J
(3)物块最终静止在水平轨道上,且弹簧形变量为零 由动能定理可得mgh??mgcos?h?Ep sin?h?0,解得s?4m sin?28、(1)因为质点运动过程中只有重力做功,所以质点的机械能守恒
v2(2)在A点时,设轨道对质点有向上的大小为FN的弹力,根据牛顿第二定律可得10mg?mg?FN?m
R解得FN?10mg,根据牛顿第三定律可得质点对轨道的弹力大小为10mg,方向竖直向下 (3)质点在B点不脱离轨道即可,当vA?0,到达B点的速度最小 根据机械能守恒定律可得mg?2R?12mvB 2v2设磁性引力为F,在B点有F?mg?FN?m
R当FN?0时,磁性引力最小,故得Fmin?5mg
高二物理上学期期末考试试题
选择题(本题共14道小题,每题4分共56分.1-9题是单项选择题,10-14题是多项选择题,在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全选对的得4分,选不全的得2分,错选或不选的均得0分 )
1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是( )
A.回旋加速器 B.金属探测仪 C.质谱仪 D.示波器 2.以下说法正确的是( ) A.电场线是电场中实际存在的线
B.在同一电场中电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大 C.电场中某点的电场强度的方向与放在该点的试探电荷所受电场力方向相同 D.根据磁感应强度定义B=,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与I成反比
3.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根通电长直导线,电流的方向垂直
于纸面向里.如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( ) A.c、d两点的磁感应强度大小相等 B.a、b两点的磁感应强度大小相等 C.c点的磁感应强度的值最小 D.b点的磁感应强度的值最大
4.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
5.如图所示,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是 ( )
A.B比A先亮,然后B熄灭 B.A比B先亮,然后A熄灭 C.A、B一起亮,然后A熄灭D.A、B一起亮,然后B熄灭
6.有一个匀强磁场边界是EF,在EF右侧无磁场,左侧是匀强磁场区域,如图甲所
示。现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域。线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示,则可能的线框是下列四个选项中的( )
7.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,规定
线圈中感应电流的正方向如图所示,当磁场的感应强度变化的是( )
随时间如图变化时,下图正确表示线圈中感应电动势
8.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次拉出用时为,外力做的功为
,通过导线截面的电荷量为
;第二次拉出用时为
,外力所做的功为
,通过导线截面的电荷量为
,
则( )
A) C.
,,
B.D.
,,
9.带电粒子以初速度v0从a点沿x轴正方向进入匀强磁场,如图所示.运动中经过b点,Oa=Ob,
若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v0从Oa的中点沿x轴正方向进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度