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17.如图所示,已知两个小物块A、B的质量分别为2m和m,随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动,它们轨道半径之比为rA:rB=1:2,小物块A、B与圆盘之间的动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(  )
A.小物块A所受摩擦力的方向与轨迹圆相切
B.小物块A、B所受向心力大小相等
C.小物块A、B的向心加速度大小之比为1:2
D.若逐渐增大圆盘角速度,小物块B首先相对圆盘滑动

分析 小物块做圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,角速度相等,根据向心力公式比较向心力的大小,结合向心加速度公式得出向心加速度之比.根据最大静摩擦力提供向心力求出物块与圆盘发生相对滑动的临界角速度,从而判断哪个物块先滑动.

解答 解:A、物块做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,可知物块A所受的摩擦力方向指向圆心,故A错误.
B、A、B的角速度相等,根据${F}_{n}=mr{ω}^{2}$知,A、B的质量之比为2:1,半径之比为1:2,则向心力大小相等,故B正确.
C、根据a=rω2知,半径之比为1:2,角速度相等,则向心加速度之比为1:2,故C正确.
D、根据μmg=mrω2得,发生相对滑动的临界角速度$ω=\sqrt{\frac{μg}{r}}$,因为B的半径大,则发生相对滑动的临界角速度小,增大圆盘的角速度,小物块B首先发生相对滑动,故D正确.
故选:BCD.

点评 解决本题的关键知道物块做圆周运动向心力的来源,知道A、B的角速度相等,结合牛顿第二定律分析判断.

练习册系列答案
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7.如图所示,在直角坐标平面内,x<0,y>0区域有沿y轴负方向的匀强电场,x>0,y<0和x>0,y>0的分别有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,匀强磁场Ⅰ的磁感应强度为B0.一质量为m、电量为q(q>0)的粒子,从点P(-$2\sqrt{3}a$,a)开始运动,初速度平行于x轴向右、大小为v0,粒子恰好从坐标原点O进入匀强磁场Ⅰ,此后粒子恰好不再穿过y轴,不计粒子重力.求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B;
(3)若粒子能通过x轴上的Q点,求粒子过Q点时的速度方向及OQ间的距离.

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8.如图所示是真空中内径为R、外径为2R的空心玻璃柱体的横截面,空心部分为真空,一束在横截面内的单色平行光射向柱体外表面,其折射光线恰好未射入柱体空心部分,已知玻璃对该单色光的折射率为n=$\sqrt{3}$,求:
(1)单色光射向柱体外表面的入射角;
(2)光在玻璃中传播的时间(已知真空中光速为c,不考虑多次反射).

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5.下列关于光电效应的说法正确的是(  )
A.光电效应实验说明光具有波粒二象性
B.逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度有关
C.用某种色光去照射金属而没能发生光电效应,则说明该色光的频率低于金属的截止频率
D.用某种色光去照射金属而没能发生光电效应,若增加光照时间有可能使该金属发生光电效应

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12.如图一根边长为a、b、c(a≥b≥c)的矩形截面长棒,由半导体锑化铟制成.棒中有平行于a边的电流I通过.该棒放在平行于c的外磁场B中,电流I所产生的磁场忽略不计.该电流的载流子为电子,在只有电场存在时,电子在半导体中的平均速度v=μE,(E为沿电流方向的匀强电场场强),其中μ为迁移率.
(1)计算b左右两表面上相对两点之间的电势差;
(2)确定在棒中产生的总电场的大小和总电场的方向与a边的夹角α的大小;
(3)如果电流和磁场都是交变的,且分别为I=Imsinωt,B=Bmsin(ω+φ),求左右两边相对两点之间的电势差的直流分量的表达式;
已知数据:电子迁移率μ=7.8m2/(Vs),电子密度n=2.5×1022个/m3,I=1.0A,B=0.1T,b=1.0cm,c=1.0mm,e=1.6×10-19C.

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2.如图所示,质量相等的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力.则有(  )
A.a、b的运动时间满足ta=$\sqrt{2}$tb
B.a、b的初速度大小满足va=2vb
C.a、b到达斜面底端时速度方向相同
D.a、b到达斜面底端时的动能满足Eka=2Ekb

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9.如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,圆盘绕金属转轴OO′以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,铜盘的中心及边缘处分别用金属滑片与另一理想变压器的原线圈相连.已知圆盘半径为r,理想变压器原、副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连.不计铜盘及导线的电阻,则下列说法正确的是(  )
A.圆盘转动产生的感应电动势为$\frac{1}{2}$Bωr2
B.变压器原线圈两端的电压为nBωr2
C.通过原线圈负载R的电流为$\frac{Bω{r}^{2}}{2R}$
D.通过副线圈负载R的电流为$\frac{nBω{r}^{2}}{2R}$

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4.(1)用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图1所示,由图可读出金属丝的直径为1.556~1.559mm.
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