D.轨道对小球的压力FP>FQ
【答案】BC
【解析】试题分析:
轨道光滑,小球在运动的过程中只受重力和支持力,支持力时刻与运动方向垂直所以不做功,A错误;那么在整个过程中只有重力做功满足机械能守恒,根据机械能守恒有vP<vQ,在P、Q两点对应的轨道半径rP>rQ,根据,,得小球在P点的角速度小于在Q点的角速度,B正确;在P点的向心加速度小于在Q点的向心加速度,C错误;小球在P和Q两点的向心力由重力和支持力提供,即mg+FN=ma,可得P点对小球的支持力小于Q点对小球的支持力,D错。
考点:
圆周运动、向心力、向心加速度
7.在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件.在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有
A.N板电势高于M板电势
B.磁感应强度越大,MN间电势差越大
C.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变
D.将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势
【答案】AB
【解析】A、根据左手定则,电流的方向向里,自由电荷受力的方向指向N端,向N端偏转,则N点电势高,故A正确;B、设左右两个表面相距为d,电子所受的电场力等于洛仑兹力,即:
设材料单位体积内电子的个数为n,材料截面积为s,则①;I=nesv ②;s=dL ③;由①②③得:
令,则 ④;所以若保持电流I恒定,则M、N间的电压与磁感虑强度B成正比,故B正确;C、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,则带电粒子不会受到洛伦兹力,因此不存在电势差,故C错误;D、若磁场和电流分别反向,依据左手定则,则N板电势仍高于M板电势,故D错误。
故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡。
8.如图所示,半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,已知弹性螺旋线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是
A.保持磁场不变,线圈的半径由2r变到3r的过程中,有顺时针的电流
B.保持磁场不变,线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,有逆时针的电流
C.保持半径不变,使磁场随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
D.保持半径不变,使磁场随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
【答案】BC
【解析】A项:
由于磁场的面积不变,线圈的半径由2r变到3r的过程中,穿过线圈磁通量不变,所以在线圈中没有感应电流产生,故A错误;
B项:
由于磁场的面积不变,线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,线圈包含磁场的面积变小,磁通量变小,根据“楞次定律”可知,产生逆时针的电流,故B正确;
C、D项:
保持半径不变,使磁场随时间按B=kt变化,磁场增大,穿过线圈磁通量增大,根据“楞次定律”可知,产生顺时针的电流,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律:
,故C正确。
9.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平.在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为M,将质量为m的钩码通过细线与滑块连接.打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t,取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度,A、B之间的距离为d,重力加速度为g.
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图乙所示,其读数为________mm.
(2)调整光电门的位置,使得滑块通过B点时钩码没有落地.滑块由A点运动到B点的过程中,系统动能增加量ΔEk为________,系统重力势能减少量ΔEp为________.
(以上结果均用题中所给字母表示)
(3)若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp,可能的原因是________.
A.存在空气阻力
B.滑块没有到达B点时钩码已经落地
C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d
D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d
【答案】
(1).9.4
(2).(3).mgd(4).C
(2)滑块通过B点时速度,系统动能增加量ΔEk==;质量为m的钩码下落的距离为d,系统重力势能减少量ΔEp=mgd;
(3)A.存在空气阻力,ΔEk应小于ΔEp,故A错误;
B.滑块没有到达B点时钩码已经落地,拉力对滑块做的功会减小,ΔEk应小于ΔEp,故C错误;
C.将滑块左端与光电门B之间的距离作为d,钩码下落的高度算少了,ΔEk将大于ΔEp,故C正确。
D.将滑块右端与光电门B之间的距离作为d,钩码下落的高度算多了,ΔEk将小于ΔEp,故D错误。
故选:
C。
10.某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”.三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接.
(1)实验步骤如下:
A.弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点;
B.结点O下的细绳挂钩码C;
C.手持弹簧测力计B缓慢向左拉,使结点O静止在某位置;
D.记下钩码的质量、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计A和B的示数、记录__________.
(2)在实验过程中,下列哪些情况会对实验结果产生误差?
________(选填选项前的字母)
A.木板不竖直
B.A弹簧测力计外壳的重力
C.B弹簧测力计的拉力方向没有保持水平
D.改变弹簧测力计B的拉力进行多次实验时,结点O的位置发生变化
(3)某次实验中.该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出解决问题的一个办法_______.
【答案】
(1).三条细线(拉力)的方向
(2).A(3).减小弹簧测力计B的拉力;或减小钩码C的质量;或减小AO与BO之间的夹角
【解析】解:
1.验证力的平行四边形定则”是要在图纸上面做出两个分力和合力的示意图,测力计A为合力,测力计B和钩码重力为两个分力,力的大小可以直接读出和计算,而力的方向需要我们记下绳子的方向。
2.在木板上做图时,所有力的方向都在平面内,木板若不是竖直,而重力是竖直方向,那么就没有办法画出钩码重力这个分力,对实验造成误差,选项A对。
弹簧测力计外壳的重力并没有作用在弹簧上,不会造成误差选项B错。
在木板上做图时,所有力的方向都在平面内,如果弹簧测力计的拉力方向没有保持水平,但只要在木板平面内对作图就没有影响,不会造成误差。
改变弹簧测力计拉力进行多次实验时,结点的位置发生变化,那么合力即测力计的示数也会发生变化,对实验没有影响,实验会造成误差的只有A。
3.弹簧测力计的指针稍稍超出量程,就向想办法使合力变小,方法可以减小分力大小即减小弹簧测力计的拉力;或减小钩码的质量,或者使两个分力的夹角变大,即减小与之间的夹角也可以使合力变小。
11.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:
一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行.设每个星体的质量均为m,可视为质点,引力常量为G.
(1)试求