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【题目】如图所示,ABC为在竖直平面内的金属半圆环,AC连线水平,AB为固定的直金属棒,在金属棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环MN,现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动,半圆环的半径为R,小圆环的质量均为m,棒和半圆环均光滑,已知重力加速度为g,小环可视为质点,则MN两环做圆周运动的线速度之比为(  )

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

M点的小球受到重力和杆的支持力,在水平面内做匀速圆周运动,合力的方向沿水平方向,所以:

Fn=mgtan45°=mωvM

所以:

同理,N点的小球受到重力和杆的支持力,在水平面内做匀速圆周运动,合力的方向沿水平方向,设ON与竖直方向之间的夹角为

Fn′=mgtanθ=mωvN

所以:

又:

Fn2r

r=Rsinθ…

联立②③④得:

所以:

A ,与结论相符,选项A正确;

B,与结论不相符,选项B错误;

C ,与结论不相符,选项C错误;

D ,与结论不相符,选项D错误;

故选A

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用量子技术生产十字元件时用到了图甲中的装置:均半径为R的光滑绝缘圆柱体的横截面,它们形成四个非常细窄的狭缝abcd和一个类十字空腔,圆柱和空腔所在的区域均存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小可调节,质量为m、电荷量为q、速度为的带正电离子,从狭缝a处射入空腔内,速度方向在纸面内且与两圆相切。设离子在空腔内与圆柱体最多只发生一次碰撞,碰撞时间极短且速度大小不变;速度方向的改变遵循光的反射定律。

(1)若B的大小调节为,离子从何处离开空腔?并求出它在磁场中运动的时间t

(2)为使离子从狭缝d处离开空腔,B应调至多大?

(3)当从狭缝d处射出的离子垂直极板从A孔进入由平行金属板MN构成的接收器时,两板间立即加上图乙所示变化周期为T的电压。则认为多大时,该离子将不会从B孔射出?两板相距LL>vT),板间可视为匀强电场。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R,质量均为m的带孔小球AB穿于环上,两根长为R的细绳一端分别系于AB球上,另一端分别系于圆环的最高点和最低点,现让圆环绕竖直直径转动,当角速度缓慢增大到某一值时,连接B球的绳子恰好拉直,转动过程中绳不会断,则下列说法正确的是(  )

A. 连接B球的绳子恰好拉直时,转动的角速度为

B. 连接B球的绳子恰好拉直时,金属圆环对A球的作用力为零

C. 继续增大转动的角速度,金属环对B球的作用力可能为零

D. 继续增大转动的角速度,A球可能会沿金属环向上移动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲,某装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=t0时,此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个质子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,沿中心轴线冲进圆筒1。之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。请回答以下问题(已知质子的荷质比取C/kg,电压的绝对值V,周期s,质子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计,不考虑质子的重力)。

1)请说明在t0时刻,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差是正值还是负值;

2)请分析并说明质子在圆筒内的受力情况;

3)请求出质子进入第3个圆筒时的速度大小v和第3个圆筒的长度l

4)此装置可以用来加速带电粒子,对此装置有何改进意见?写出一条即可。

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【题目】质量不同的两个小球AB从同一位置水平抛出,运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等,运动轨迹如图所示,则

A. B的初速度一定大 B. B的加速度一定大

C. A的质量一定小 D. A水平方向的平均速度一定小

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【题目】一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到最低点B点时,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2

1)当小球运动到B点时的速度大小;

2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;

3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.

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【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力。

1)下列关于该实验的操作,正确的有_____

A.砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量

B.实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的蓄电池

C.实验时,应先让打点计时器正常工作,后释放小车

D.平衡摩擦力时,应挂上空砂桶,逐渐抬高木板,直到小车能匀速下滑

2)图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带,ABCDEFG是纸带上7个连续的点。已知电源频率为50Hz,则打点计时器在打D点时纸带的速度v_____m/s(保留三位有效数字)。

3)该同学平衡了摩擦力后进行实验,他根据实验数据画出了小车动能变化△Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系图象,他得到的图象应该是_____

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中,有一水平的固定绝缘杆,小球P套在杆上,P的质量为m,电量为-qP与杆间的动摩擦因数为μ,电场强度为E,磁感应强度为B,重力沿纸面向下,小球由静止起开始滑动,设电场、磁场区域足够大,杆足够长.在运动过程中小球最大加速度为a0,最大速度为v0,则下列判断正确的是(  )

A.aa0时小球的加速度一定增大

B.vv0时小球的加速度一定减小

C.aa0时小球的速度vv0之比一定大于

D.vv0时小球的加速度aa0之比一定大于

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【题目】在直角区域aOb内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,一质量为m、电量为q的带电粒子从O点沿纸面以速度v射入磁场中,速度方向与边界Ob角.粒子从Ob边射出,求:

1)粒子带正电还是负电?在磁场中运动的时间为多少?

2)若磁场的磁感应强度为2B,仍以速度v射入磁场,求从磁场出来的位置离开O点的距离为多少?

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