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18.如圖所示,帶電金屬小球用絕緣絲線系住,絲線上端固定,形成一個單擺.如果在擺球經過的區(qū)域加上如圖所示的勻強磁場,不計摩擦及空氣阻力,加上磁場后與之前相比較,下列說法中正確的是( 。
A.單擺周期不變
B.單擺周期變大
C.擺球在最大位移處所受絲線的拉力大小不變
D.若磁場為非勻強,則單擺的振幅逐漸減小

分析 當單擺處于磁場中時,由于洛倫茲力始終和速度方向垂直,所以合力的切向分量不變,故等效重力加速度為g,周期不變;由于洛倫茲力不做功,故振幅不變;在整個運動過程中,當達到最大位移時,只受重力和拉力,所以拉力不變

解答 解:A、不加磁場時,單擺的周期為$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$,當加上磁場時,合力的切向分量不變,故等效重力加速度為a=g;根據(jù)單擺周期公式$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$,知,周期不變.故A正確,B錯誤.
C、由于在整個過程中洛倫茲力不做功,當達到最大位移時,只受重力和繩子的拉力,故拉力不變.故C正確.
D、在整個擺動過程中,洛倫茲力不做功,由動能定理可知,單擺的振幅不變,故D錯誤.
故選:AC

點評 本題考查對單擺的周期公式中物體的加速的確定,及進行受力分析,并得出力做功與否,同時注意洛倫茲力方向隨著速度的方向不同而不同

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.構建和諧、節(jié)約型社會的思想深得民心,也體現(xiàn)在生活的方方面面.自動充電式電動車就是很好的一例:將電動車的前輪裝有發(fā)電機,發(fā)電機與蓄電池連接,當電動車滑行時,就可以向蓄電池充電,將其他形式的能轉化成電能儲存起來.現(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行,第一次關閉充電裝置,讓車自由滑行,其動能隨位移的變化關系如圖線①所示;第二次啟動充電裝置.其動能隨位移的變化關系如圖線②所示,則(  )
A.電動車受到的摩擦阻力為83N
B.電動車受到的摩擦阻力為50N
C.第二次啟動充電裝置,向蓄電池所充的電能是300J
D.第二次啟動充電裝置,向蓄電池所充的電能是200J

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.某實驗小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動能定理”.將無線力傳感器和擋光片固定在小車上,用不可伸長的細線通過一個定滑輪與重物G相連,無線力傳感器記錄小車受到拉力的大。谒杰壍郎螦、B兩點各固定一個光電門傳感器,用于測量小車的速度v1和v2,如圖所示.在小車上放置砝碼來改變小車質量,用不同的重物G來改變拉力的大。

 次數(shù) M/kg|v22-v12|/(m2/s-2△E/J F/N W/J
 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
 3 0.500 2.40△E2 1.22 W2
實驗主要步驟如下:
(1)測量小車和拉力傳感器的總質量M1.正確連接所需電路.調節(jié)導軌兩端的旋鈕改變導軌的傾斜度,用以平衡小車的摩擦力,使小車正好做勻速運動.
(2)把細線的一端固定在力傳感器上,另一端通過定滑輪與重物G相連;將小車停在點C,由靜止開始釋放小車,小車在細線拉動下運動,除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應該記錄的物理量為兩光電門間的距離L;
(3)改變小車的質量或重物的質量,重復(2)的操作.
(4)表格中M是M1與小車中砝碼質量之和,△E為動能變化量,F(xiàn)是拉力傳感器的拉力,W是F在A、B間所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(結果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.我國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實施,用十年左右時間完成.據(jù)悉,我國探月工程設想為三期,簡稱為“繞、落、回”三步走,在2020年前后完成.目前已進行了第二步.
嫦娥三號探測器于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,它的任務是在月球上著陸,并對月球進行科學探測.衛(wèi)星發(fā)射后,先繞地球轉3圈,軌道是橢圓軌道,近地點是200km.之后經調速進入月地轉移軌道,接近月球時經過三次制動,使其被月球俘獲,成為月球衛(wèi)星,發(fā)動機正常關機,“嫦娥三號”進入距月表面約200公里圓軌道.北京時間2013年12月9日,在北京航天飛行控制中心的控制下,“嫦娥三號”衛(wèi)星主發(fā)動機點火成功制動,經過減速階段,最終成功降落在月球表面,釋放月球探測車,開始了對月球的探測工作.
設月球半徑為R,嫦娥三號繞月球的軌道半徑為r,運動周期為T,引力常數(shù)為G,且把它繞月球的運動近似看做是勻速圓周運動.試根據(jù)以上已知量,求:
(1)月球的質量;
(2)在某次成功在月球表面上著陸后,一位宇航員拿出一小球,并以一定的初速度V0豎直向上拋出,請問經多長時間小球落回月球表面處?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.如圖1所示,用“碰撞實驗器”:可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系.

(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量C  (填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復.接下來要完成的必要步驟是ADE.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質量ml、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM、ON
(3)經測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖2所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1:p1′=14:11;若碰撞結束時m2的動量為p2′,則p1′:p2′=11:2.9.實驗結果表明,碰撞前、后總動量的比值$\frac{{p}_{1}}{{p}_{1}′+{p}_{2}′}$為1.01.(此問結果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.拓展三:能源的開發(fā)與利用
風能將成為人類大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源.風力發(fā)電機是將風能(氣流的動能)轉化為電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等,如圖所示,試分析下列問題.
(1)風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積.設空氣密度為ρ,氣流速度v,風輪機葉片長度為r.求t時間內流向風輪機的最大風能Em
(2)一般強風的風速約為v=20m/s,空氣密度為1.3kg/m3,如果風力發(fā)電機扇葉在空間掃過橫截面積為60m2,發(fā)電機能將其中風能的4%轉化為電能,則發(fā)電機電功率的大小約為多少?
(3)已知風力發(fā)電機的輸出功率p與Em成正比.某風力發(fā)電機在風速v1=9m/s時能夠輸出的電功率P1=540kW.我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時,試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示為氫原子的能級示意圖.一個處于n=4能級狀態(tài)的氫原子,在回到基態(tài)的過程中,下列說法正確的是( 。
A.氫原子只有一種頻率的光子放出B.氫原子放出六種不同波長的光子
C.氫原子要吸收六種不同波長的光子D.氫原子最多放出三種頻率的光子

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.如圖所示,質量為m的物塊A恰能在傾角為θ的斜面B上勻速滑下.(B不動)為使A能沿B的斜面勻速上滑,且B與水平地面間的靜摩擦力大小等于mg,需要一個斜向上的推力作用在A上.求推力F的大小及推力與水平方向的夾角α.(用反三角函數(shù)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.第一次通過實驗比較準確地測出萬有引力常量的科學家是( 。
A.英國的卡文迪許B.英國的牛頓C.丹麥的第谷D.德國的開普勒

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