题目内容

2．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小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间成真空．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M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．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒
B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与缝平行的窄条上
C．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
D．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

分析 微粒从窄缝射出后沿筒的半径方向做匀速直线运动，同时N筒以角速度ω绕轴线转动，当微粒到达N筒时，二者运动时间相等，通过时间相等关系求解作出判断．

解答 解：A、若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，故A错误．
B、微粒从M到N运动时间t=$\frac{R}{v}$，对应N筒转过角度θ=ωt=$\frac{Rω}{v}$，
即如果以v1射出时，转过角度：θ1=ωt=$\frac{Rω}{{v}_{1}}$，
如果以v2射出时，转过角度：θ2=ωt=$\frac{Rω}{{v}_{2}}$，
只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，则落在两处，若相差2π的整数倍，则落在一处，可能是a处，也可能是b处．故B、C、D正确．
故选：BCD．

点评 解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置．

练习册系列答案
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3．在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率f=50Hz，某次实验选择一条较理想纸带，某同学用毫米刻度尺测量起始点O依次到A、B、C、D、E、F各点的距离分别记作x1，x2，x3，x4，x5，x6，并记录在下表中．
符号x1x2x3x4x5x6
数值（×10-2m）0.190.761.713.064.786.87
（1）在实验过程中需要用工具进行直接测量的是C
A．重锤的质量
B．重力加速度
C．重锤下降的高度
D．重锤的瞬时速度
（2）该同学用重锤在OE段的运动来验证机械能守恒定律．已知重锤的质量为1kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2．则此过程中重锤重力势能的减少量为0.468J，而动能的增加量为0.454J．（结果均保留3 位有效数字）
（3）另一位同学根据这一条纸带来计算重锤下落过程中的加速度a，为了充分利用记录数据，尽可能减小实验操作和测量过程中的误差，他的计算式应为a=$\frac{（{x}_{6}-2{x}_{3}）{f}^{2}}{9}$，代人数据，求得a=9.58m/s2（结果保留3位有效数字）．
4．如图所示，在两个电量分别为+Q和-Q的点电荷A、B的连线上有a、c两点，在连线的中垂线上有b、d两点，a、b、c、d都与连线的中点O等距．可知（　　）
A．a点场强与b点场强相同
B．b点电势小于c点电势
C．负电荷q在O点电势能大于在a点的电势能
D．正电荷q从c点移动到d点电场力做正功
10．如图所示，倾角为a的斜面体（斜面光滑且足够长）固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块，压缩弹簧使其长度为$\frac{3}{4}$L时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g．
（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；
（3）求弹簧的最大伸长量及物体运动的最大速度．
17．如图9所示，分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场，右侧存在垂直纸面向里的有界匀强磁场．电场强度E=200N/C，磁感应强度B=1.0T．一质量m=2.0×10-12kg、电荷量q=+1.0×10-10C的带电质点，从A点由静止开始在电场中加速运动，经t1=2.0×10-3 s，在O点处沿垂直边界的方向射入磁场，在磁场中做匀速圆周运动．不计带电质点所受重力及空气阻力．求：
（1）带电质点刚离开电场时的速度大小v；
（2）带电质点在磁场中做匀速圆周运动的半径R；
（3）带电质点在磁场中运动半周的时间t2．
7．下述说法中正确的是（　　）
A．卢瑟福通过对阴极射线的研究发现了电子
B．α粒子散射实验中使α粒子发生较大角度偏转的是与电子碰撞的结果
C．大量原子从n=4的激发态向低能态跃迁时，可以产生的光谱线数是6条
D．氢原子从基态跃迁到激发态时，动能变大，势能变小，总能量变小
14．如图，质量均为m=1kg的物块A、B用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，B与竖直墙面紧靠．另一个质量为2m的物块C以某一初速度向A运动，C与A碰撞后粘在一起不再分开，它们共同向右运动并压缩弹簧，弹簧储存的最大弹性势能为6.0J．最后弹簧又弹开，A、B、C一边振动一边向左运动．那么 （　　）
A．从C触到A，到B离开墙面这一过程，系统的动量不守恒，而机械能守恒
B．B离开墙面以后的运动过程中，B的最大速度为3m/s
C．C的初动能为8.0J
D．B离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为1.5J
11．氢原子的能级图如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常量h=6.63×10-34 J•s，
（1）氢原子向较低能级跃迁时共能发出6种频率的光；
（2）该金属的逸出功12.09eV
（3）截止频率2.9×1015 Hz（保留一位小数）
12．关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的方向，下列说法正确的是（　　）
A．一定始终指向圆心B．不可能指向圆心
C．不一定指向圆心D．不可能始终指向圆心

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