题目内容
如图所示,两根细绳拉住一个小球,开始时AC水平,现保持两细线间的夹角不变,而将整个装置顺时针缓慢转过
,则在转动过程中,AC绳的拉力
和BC绳的拉力
大小变化情况是
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A、
先变大后变小,
一直变小
B、
先变大后变小,
一直变小
C、
先变小后变大,
一直变小
D、
先变小后变大,
一直变大
B
【解析】
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整个装置顺时针缓慢转过
时,小球可在一系列不同位置处于准静态平衡,以小球为研究对象,如图所示,小球受重力G, AC绳的拉力
, BC绳的拉力
,三力中,重力恒定(大小、方向均不变),两绳拉力均变化,但方向总沿绳,随绳的方位而变化(即变化有依据),做出绳处于各可能位置时对应的力三角形图,由图可知,
先逐渐增大(弦增大直径)后逐渐减小,
一直减小,到转过90°时减为零。正确答案为选项B,总结:按受力图,①首先画出恒力(大小方向都不变的力),②将另二力按方向依据来确定力矢量依次首尾相接,③力三角形与相应的几何三角形的性质比照,勾画出闭合的矢量三角形。
如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U0,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,已知偏转电场的板长L=0.10 m,板间距离d=5.0×10-2m,两板间接有如图15乙所示的随时间变化的电压U,且a板电势高于b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN,MN右侧的磁场范围足够大,磁感应强度B=5.0×10-3T,方向与偏转电场正交向里(垂直纸面向里)。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50V的加速电场后,连续沿两金属板间的中线OO′方向射入偏转电场中,中线OO′与磁场边界MN垂直。已知带电粒子的比荷
=1.0×108C/kg,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变。
(1)求t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;
(2)求粒子进入磁场时的最大速度;
(3)对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明。
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