题目内容

下图中M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小得多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空,两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动.设从N筒内部可以通过窄缝s(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒.从s处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上,如果R、v1和v2都不变,而ω取某一合适的值,则

A.有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与s缝平行的窄条上

B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与s缝平行的窄条上

C.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与s缝平行的窄条上

D.只要时间足够长,N筒上将到处有微粒

答案:ABC
解析:

  微粒从M筒射到N筒的运动,在地面参考系中是直线运动,在圆筒参考系中不是直线运动,而且不是容易研究的曲线运动.所以适合采用地面参考系考虑这个问题.

  微粒初速度是沿着半径方向的,如果内外两个圆筒都是静止的,那么微粒都落在N筒上a处窄条上.

  微粒初速度是沿着半径方向的,在某个微粒从M筒运动到N筒的时间内:如果N筒正好运动1周、2周、3周等等,那么这个微粒仍将落在a处,如果N筒运动整数圈加上θ角,那么微粒在N筒上的落点跟s点之间的圆弧的圆心角为θ.

  速度大小相等的若干微粒,运动时间都相等,各微粒运动期间,圆筒转过的角度都相同,落点跟s点之间的圆弧的圆心角都相同,将落在同一窄条上.

  如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈;如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒也转过整数圈(两个整数不相等),那么所有微粒都落在a处.于是选项A正确.

  如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈加上角度θ,如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈(两个整数不相等)加上角度θ,那么所有微粒都落在同一窄条上,比如b处.于是选项B正确.

  如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈加上角度θ1,如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈(两个整数不相等)加上角度θ2,θ2≠θ1,那么所有微粒都落在两个不重合的窄条上,比如b处和c处.于是选项C正确.


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网