【題目】如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點）沿軌道外側(cè)運(yùn)動，A、B分別為軌道的最高點和最低點，軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則

A. 鐵球繞軌道可能做勻速圓周運(yùn)動

B. 鐵球繞軌道運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

C. 鐵球在A點的速度必須大于

D. 軌道對鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌

【答案】B

【解析】

AB．小鐵球在運(yùn)動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運(yùn)動的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對小鐵球做功，只有重力會對小鐵球做功，所以小鐵球的機(jī)械能守恒，在最高點的速度最小，在最低點的速度最大。小鐵球不可能做勻速圓周運(yùn)動。故A錯誤，B正確；

C．小鐵球在運(yùn)動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點軌道對小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于0即可通過最高點，故C錯誤；

D．由于小鐵球在運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒，所以小鐵球在最高點的速度越小，則機(jī)械能越小，在最低點的速度也越小，根據(jù)：F＝m可知小鐵球在最低點時需要的向心力越小。而在最低點小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上。要使鐵球不脫軌，軌道對鐵球的支持力一定要大于0。所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點的速度恰好為0，而且到達(dá)最低點時，軌道對鐵球的支持力恰好等于0。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小鐵球在最高點的速度恰好為0，到達(dá)最低點時的速度滿足mg2Rmv2，軌道對鐵球的支持力恰好等于0，則磁力與重力的合力提供向心力，即：F﹣mg，聯(lián)立得：F＝5mg，故D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)將斜槽固定在桌子邊緣，將貼有坐標(biāo)紙的方木板靠近斜槽固定，坐標(biāo)紙的橫線與小球出射方向平行。正確調(diào)整后進(jìn)行實驗，讓小球從斜槽上某一位置滾下，用頻閃照相機(jī)記錄小球在不同時刻的位置，如圖中a、b、c、d所示，用刻度尺測得方格紙每格邊長為0.4m。

(1)下列關(guān)于實驗的說法正確的是_____________

A. 必須調(diào)節(jié)斜槽的末端切線沿水平方向

B.小球在斜槽上的釋放高度影響相鄰點間高度之差的大小

C.貼有方格紙的木板必須豎直固定

D.位置a就是小球在槽末端的拋出點

(2)本實驗中頻閃照相機(jī)拍照的時間間隔為_____s，小球平拋的初速度為_____m/s。

(3)小球經(jīng)過a點時的速度大小為_______m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為半徑為R=0.2m的光滑圓弧絕緣軌道固定在水平面上，質(zhì)量為m =1kg、電荷量為q=0.05C的可視為質(zhì)點的帶正電的物體放在圓軌道的最低點，整個空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B=1T。如果在空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場，物體剛好能運(yùn)動到圓弧軌道上與圓心O等高的位置，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度應(yīng)多大？

（2）如果僅將第（1）問的電場方向改為豎直向下，將物體由圓弧軌道上與圓心等高的位置靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動到圓弧軌道的最低點時，物體對軌道的壓力應(yīng)為多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成直徑為d的圓圈，圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好．圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B0導(dǎo)線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮�。O(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，設(shè)導(dǎo)體回路是柔軟的，此圓圈從初始的直徑d到完全消失所需時間t為（　�。�

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端距離為L，穩(wěn)定時繩與水平方向的夾角為θ．當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度作逆時針轉(zhuǎn)動時（v1＜v2），繩中的拉力分別為Fl、F2；若剪斷細(xì)繩時，物體一直勻加速運(yùn)動到達(dá)左端時，所用的時間分別為tl、t2，則下列說法正確的是（ ）

A. Fl＜F2B. F1=F2C. tl=t2D. tl＜t2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一負(fù)電荷在電場中僅受電場力作用，從A點運(yùn)動到B點，速度隨時間變化的圖象如圖所示，tA、tB分別對應(yīng)電荷在A、B兩點的時刻，則下列說法中正確的是（ ）

A. A處的場強(qiáng)一定小于B處的場強(qiáng)

B. A處的電勢一定低于B處的電勢

C. 電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能

D. 從A到B的過程中，電場力對該電荷做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了研究摩擦力做功，設(shè)計了如下的實驗：將一個木塊放在粗糙的水平長木板上，右側(cè)拴一細(xì)線，跨過固定在水平邊緣的滑輪與重物連接，木塊左側(cè)與穿過打點計時器的紙帶相連接，長木板固定在水平試驗臺上，實驗時，木塊在重物牽引力下由靜止開始向右運(yùn)動，后因重物落地而做減速運(yùn)動，下圖給出了重物落地后打點計時器打出的一段紙帶，紙帶中一系列的小黑點是計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點（圖中未畫出），計數(shù)點間的距離如圖所示。打點計時器所用交流電頻率為50 Hz.

①根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計算打點計時器在打下A點和B點時木塊的速度vA=____m/s ，vB=_____m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

②由紙帶運(yùn)動情況可以得出，紙帶做減速運(yùn)動的加速度a的大小a= ____m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

③若木塊的質(zhì)量m，A、B間距離為AB，則木塊在AB段克服摩擦力所做功的關(guān)系式WAB= _______（用m，a，lAB等物理量表示）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】位于A、B處的兩個帶有不等量負(fù)電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則(　　)

A. a點和b點的電場強(qiáng)度相同

B. 正電荷從c點移到d點，電場力做正功

C. 負(fù)電荷從a點移到c點，電場力做正功

D. 正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動到圓形管道的最高點時，管道對小球的彈力與最高點時的速度平方的關(guān)系如圖乙所示(取豎直向下為正方向)。為通過圓心的一條水平線。不計小球半徑、管道的粗細(xì),重力加速度為g。則下列說法中正確的是( )

A.管道的半徑為

B.小球的質(zhì)量為

C.小球在下方的管道中運(yùn)動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球可能有作用力

D.小球在上方的管道中運(yùn)動時，外側(cè)管壁對小球可能有作用力

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