题目内容

【题目】质量不计的V形轻杆可以绕O点在竖直面内转动，AO和BO之间的夹角为，OA长为L1=0.3m，OB长为L2=0.6m，在轻杆的AB两点各固定一个可视为质点的小球P和Q，小球P的质量为m=1kg，如图所示。将OA杆拉至O点右侧水平位置由静止释放，OB杆恰能转到O点左侧水平位置。已知sin=0.8，cos=0.6，g取10m/s2，求:

(1)小球Q的质量M；

(2)小球Q运动到最低点时，BO杆对小球Q的作用力。

【答案】(1)0.5kg； (2)10.3N

【解析】

(1)OA水平释放到OB到水平位置的过程，系统机械能守恒

①

由①式解得

②

(2)小球Q静止释放运动到最低点过程，系统机械能守恒

③

两球共轴转动，角速度相同，所以

④

⑤

代入数据可得：

在最低点，由牛顿第二定律

⑥

由②③④⑤⑥式解得

练习册系列答案
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【题目】如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，∠A=60°，AO=a。在O点放置一个粒子源，可以向纸面内各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为，速度大小都为v0，且满足，发射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是

A. 粒子在磁场中运动的半径为a

B. 粒子有可能打到A点

C. 以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短

D. 在AC边界上只有一半区域有粒子射出

【题目】图1所示的电路。测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

双量程电流表：A（量程0～0．6A，0～3A）；

双量程电压表：V（量程0～3V，0～15V）；

滑动变阻器：R1（阻值范0～20Ω，额定电流2A）；

滑动变阻器：R2（阻值范0～1000Ω，额定电流1A）

①为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为__________A，电压表的量程为__________V，应选用滑动变阻器__________（填写滑动变阻器符号）。

②通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图2中画出了U-I图线。由图象可以得出，此干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。

③根据实验测得的I、U数据。若令，，则由计算机拟合得出的图线应是图3中的________（选填“a”、“b”或“c”）。其余两条图线分别是令和得出的。

【题目】电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的4倍，理论上可采用的办法是（　　）

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的4倍

C.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的8倍，其他量不变

D.只将弹体质量减至原来的一半

【题目】某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：

A．待测电压表V1：量程3V，内阻约3kΩ

B．电压表V2：量程15V，内阻约20kΩ

C．电流表A：量程3A，内阻约0．1Ω

D．定值电阻R0：9．0kΩ

E．滑动变阻器R1：0~200Ω

F．滑动变阻器R2：0~2kΩ

G．电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计

H．开关、导线若干

（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为 Ω．

（2）为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你认为 （选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．

（3）该实验中滑动变阻器应该选用 （选填“R1”或“R2”）．

（4）用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1= ．

【题目】如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面竖直固定在水平地面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电荷量为＋q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经过A点时，速度vA的方向恰与电场方向垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：

(1)速率vA的大小；

(2) 小球运动到圆环最低点时电场力的功率；

(3)小球运动到与A点对称的B点时对环在水平方向的作用力的大小。

【题目】如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有方向相同的电流I，此时L1受到的磁场力的合力为F，如果把L2的电流变为原来的两倍(已知电流周围的磁感应强度与距离成反比，与电流强度成正比)，则下列说法正确的是

A.L2电流加倍前，L2受到其他两根导线的合力大小也是F，L2电流加倍后，L2受到的合力变大，方向不变

B.L2电流加倍后，L1受到磁场力的合力的大小变为F

C.L2电流加倍前，L1受到的安培力方向与水平向右的方向成120°

D.L2电流加倍后，L1受到的安培力方向与水平向右的方向夹角的正弦值为

【题目】我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统由电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等组成。其工作原理如图所示，利用与飞机连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受到安培力的作用加速获得动能。设飞机质量为1.8×104 kg，起飞速度为v＝70m/s，起飞过程中所受平均阻力恒为机重的。在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始在恒定的牵引力作用下运动，起飞距离为L＝210m；在电磁弹射器与飞机发动机（牵引力不变）同时工作的情况下，起飞距离减少了，则（g取10 m/s2）（　　）

A.在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力2.46×105 N

B.在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力2.1×105 N

C.在电磁弹射器与飞机发动同时工作时，若只增大电流，则起飞的距离将更小

D.在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，电磁弹射器对飞机所做的功W＝2.94×108 J

【题目】在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；

(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度多大？

(3)在第(2)问条件下，此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？

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