题目内容
【题目】如图所示,在某个绝缘粗糙转盘上依次放着相同材料制成的质量都为m的三个小物块a、b、c,三者到中轴的距离之比为1:2:3.其中a、b带正电,电荷量分别是q1和q2,c不带电,不考虑a、b之间微弱的库仑力。空间中有一竖直向上大小为B的匀强磁场,已知三个小物体随着转盘缓慢逆时针加速转动(俯视),某一时刻,三者一起相对转盘滑动(不考虑物块对磁场的影响)。则下列说法中正确的是( )
A. 和之比为2:1
B. 和之比为4:1
C. 若考虑微弱的库仑力,则可能是a先滑动
D. 若顺时针缓慢加速转,则a、b两个物块中一定是b先滑动
【答案】BD
【解析】
根据左手定则判断得洛伦兹力水平向外,设摩擦因数为μ,a到中轴距离为l,临界条件对c有;对b有;对a有;联立三个关系式得q1:q2=4:1,故A错误,B正确。 若考虑微弱的库仑力,则b受到a的向外的推力,b更容易失衡滑动,故C错误; 若顺时针转动则临界条件对于a有:;对于b有:由于q1和q2之比为4:1,临界角速度ω1>ω2,所以b先滑动,故D正确。
【题目】在研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的实验中,得到的实验数据记录在下面的表格中(水的密度为ρ0=1.0×103 kg/m3)
次序 | 固体颗粒的半径 r/(×10–3) m | 固体颗粒的密度 ρ/(×103kg·m–3) | 匀速下沉的速度 v/(m·s–1) |
1 | 0.50 | 2.0 | 0.55 |
2 | 1.00 | 2.0 | 2.20 |
3 | 1.50 | 2.0 | 4.95 |
4 | 0.50 | 3.0 | 1.10 |
5 | 1.00 | 3.0 | 4.40 |
6 | 0.50 | 4.0 | 1.65 |
7 | 1.00 | 4.0 | 6.60 |
(1)根据以上1、2、3组实验数据,可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v与固体颗粒的半径r的关系:v与___________(填“r”或“r2”)成正比.
(2)根据以上1、4、6组实验数据,可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系:v/span>与___________(填“ρ”或“ρ-ρ0”)成正比.
(3)综合以上实验数据,推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v=_________,比例系数可用k表示.