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1力与运动第一次作业1．如图，质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感强度为B的偏转磁场（磁场方面垂直纸面），其运动轨迹如图所示。以下说法中正确的是()A．加速电场的场强方向向上B．偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里C．电子在电场中运动和在磁场中运动时，加速度都不变，都是匀变速运动D．电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为eUmmeBf2D第一次作业2．如图所示，质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab静止时通过电流为10A，要使ab静止，磁感强度至少等于_________，方向为_________。（取g=10m/s2）答案：0.01T垂直轨道平面向上第一次作业3.如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1，金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路，两条导轨间距L1=40cm，矩形导轨长L2=50cm，导轨区域处于与水平面成300角的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律是B=(2+0.2t)T，若t=10s时ab仍静止，导轨与ab的的电阻不计，则这时流经ab的电流I=__________A，杆ab所受摩擦力为N。答案:2，1.6第一次作业4．如图为某一装置的俯视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，它的磁感应强度大小为B，方向竖直向下。金属棒AB搁置在两板上缘，与两板垂直且接触良好，当AB棒在两板上运动时，有一个质量为m、带电量为+q、重力不计的粒子，从两板中间（到两板距离相等）以初速度v0平行MN板射入，并恰好做匀速直线运动。问：(1)金属棒AB的速度大小与方向如何？L1RB300baL22第一次作业5．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流Ⅰ垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由垂直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小C第一次作业6．在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向可能．．为下列哪种情况()A．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里C．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上D．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右BD第一次作业7．如图所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向是（）A．沿竖直方向向下B．沿竖直方向向上C．沿水平方向向左D．沿水平方向向右D第二次作业1．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关K闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板。以下说法正确的是：()A．保持开关闭合，将滑片p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B．保持开关闭合，将滑片p向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转D．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出AB第二次作业2．如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出.下列说法正确的是()A．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B．微粒做圆周运动的半径为ghBE2C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小NMhBCDEF3D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小ABD第二次作业3.如图所示，竖直平面内有两根相距为L电阻不计的光滑平行金属杆轨道，轨道与水平放置的平行金属板相连，极板距离为d，轨道间有垂直轨道平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，一电阻为R与轨道接触良好的金属杆在轨道上匀速滑动时，极板间一电量为q质量为m的带正电粒子恰好静止，则杆的运动方向为，速度大小为。答案：向左mgd/qBL第二次作业4．如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为θ，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为μ，下滑过程中重力的最大功率为P，求磁感应强度的大小．解：金属杆先加速后匀速运动，设匀速运动的速度为v，此时有最大功率，金属杆的电动势为：E=BLv）回路电流I=ER安培力F=BIL金属杆受力平衡，则有：mgsinθ=F+μmgcosθ重力的最大功率P=mgvsinθ(1分)解得：B=mgLRsinθ(sinθ-μcosθ)P×××××××××BLd4第二次作业5．如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q=2C，求：（1）导体棒做匀速运动时的速度；第二次作业6如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影响电场的分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d．一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端4L处，求：（1）U1：U2；（2）若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）FRBNM+－U1AB5第二次作业7.一列火车质量1000t，由静止开始以恒定的功率沿平直铁轨运动，经过2min前进2700m时恰好达到最大速度。设火车所受阻力恒为车重的0.05倍，求火车的最大速度和恒定的功率？解：设最大速度为vm，火车的平均牵引力为F，由动量定理和动能定理得：（fF）t=mvm（1）（fF）s=221mv（2）联立（1）、（2）解得：smtsvm/452，P=fvm=22.5KW第三次作业1．如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为V0，长为L，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同．求:(1)滑块到达底端B时的速度；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q．6答案：⑴gh2⑵（V20-2gh）/2gL⑶Wf1=μmgL=mV20/2-mghWf2=-fV0tt=2L/(V0+V)Q=∣Wf1+Wf2∣第三次作业2.在某一星球上，一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能让小球在竖直面内做完整的圆周运动，已知圆弧半径为r，星球半径为R，若在该星球表面发射一颗卫星，所需最小发射速度为多大？第三次作业3．如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，一重球（可视为质点）无初速放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩至d，以下关于重球下落运动过程中的正确说法是（不计空气阻力）（BC）A．整个下落a至d过程中，重球均做减速运动B．重球落至b处获得最大速度C．在a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量D．重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能7第三次作业4．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个向右的速度v0，如果环在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知F＝kv（k为常数，v为速度），求环在运动过程中克服摩擦力所做的功（假设杆足够长）。第三次作业5质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大()A．t1B．t2C．t3D．t4B第三次作业6光滑的水平面上放有质量分别为m和m21的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（C）A．kfB．kf2C．kf3D．kf4第三次作业7两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动则它们的:()A运动周期相同B、运动的线速度相同C、运动的角速度相同D、向心加速度相同ACtt4t1t2t3F08第四次作业1如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的线速度一定大于球B的线速度B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力A第四次作业2一个质量为2kg的物体，在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是()A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2B．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2C．一定做匀变速运动，加速度大小可能是15m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是5m/s2C第四次作业3如图4所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动。以下说法正确的应是（）A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）gB．在释放瞬间，支架对地面压力为MgC．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（m+M）gD．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（3m+M）g。BD第四次作业4关于曲线运动，下列说法正确的有()A．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动。B．做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变。C．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心。D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动。A第四次作业5如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ。一物块沿斜面上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求物块入射的初速度为多少？