题目内容

【题目】飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动的原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈附近的金属环会被弹射出去。现在固定线圈左侧的同一位置,先后放有两个分别用铜和铝制成的闭合金属环,已知两环的横截面积相等,形状、大小相同,且电阻率ρ<ρ。合上开关S的瞬间

A. 从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

B. 铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C. 若将铜环放置在线圈右方,环将向左运动

D. 电池正负极调换后,金属环不能向左弹射

【答案】AB

【解析】线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,感应电流由左侧看为顺时针;故A正确;由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大;故铜环受到的安培力要大于铝环,故B正确;若环放在线圈右方,根据来拒去留可得,环将向右运动;故C错误;电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出;故D错误;

型】选题
束】
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【题目】如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间距离为d,右极板有一小孔,通过孔有绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。给电容器充电后,有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v0对准小孔向左运动,设带电环不影响电容器极板间电场的分布。带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2,则

A. 带电环与左极板相距最近时的速度

B. 此过程中电容器移动的距离

C. 此过程屮电势能的变化量

D. 带电环减少的动能大于电容器增加的动能

【答案】BCD

【解析】试题分析:带电环与极板间相距最近时两者速度相等,选取带电环与电容器构成的系统作为研究对象,根据动量守恒定律,即可求出带电环与左极扳相距最近时的速度大小;结合运动学公式求解电容器移动的距离;在此过程,系统中,带电小环动能减少,电势能增加,同时电容器等的动能增加,系统中减少的动能全部转化为电势能.

带电环进入电容器后在电场力的作用下做初速度为的匀减速直线运动,而电容器则在电场力的作用下做匀加速直线运动,当它们的速度相等时,带电环与电容器的左极板相距最近,由系统动量守恒定律可得,解得,A错误;该过程中电容器向左做匀加速直线运动根据运动学基本公式得,环向左做匀减速直线运动,由公式得,根据位移关系有,解得,B正确;在此过程,系统中,带电小环动能减少,电势能增加,同时电容器等的动能增加,系统中减少的动能全部转化为电势能.所以,联立得,C正确;在此过程,系统中,带电小环动能减少,转化为电容器增加的动能以及系统的电势能,故带电环减少的动能大于电容器增加的动能,D正确.

练习册系列答案
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【题目】某国际天文研究小组观测到了一组双星系统,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,双星系统中质量较小的星体能吸食质量较大的星体的表面物质,达到质量转移的目的.根据大爆炸宇宙学可知,双星间的距离在缓慢增大,假设星体的轨道近似为圆,则在该过程中(  )

A. 双星做圆周运动的角速度不断减小

B. 双星做圆周运动的角速度不断增大

C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小

D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大

【答案】AD

【解析】试题分析:双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动,由相互之间万有引力提供向心力,根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析.

解:AB、设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积大的星体质量为m2,轨道半径为r2.双星间的距离为L.转移的质量为△m

根据万有引力提供向心力对m1=m1+△mω2r1… ①

m2=m2﹣△mω2r2… ②

①②得:ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L增大,则角速度ω变小.故A正确、B错误.

CD、由式可得,把ω的值代入得:

因为,L增大,故r2增大.即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大,故C错误、D正确.

故选:AD

【点评】本题是双星问题,要抓住双星系统的条件:角速度与周期相同,运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究.

型】单选题
束】
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【题目】如图所示,一匀强电场的电场线平行于xOy平面,电场强度大小为ExOy平面上有一椭圆,椭圆的长轴在x轴上,EF两点为椭圆的两个焦点,AB是椭圆的短轴,椭圆的一端过O点,则下列说法正确的是(  )

A. 在椭圆上,OC两点间电势差一定最大

B. 在椭圆上,AB两点间电势差可能最大

C. 一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功可能为零

D. 一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同

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