2.如圖所示,兩個帶有同種電荷的金屬小球m1、m2,電量分別為q1、q2,用絕緣細線懸掛于O點,l1>l2,平衡時兩球到過O點的豎直線的距離相等,則( 。
A.一定滿足m1=m2
B.一定滿足q1>q2
C.將兩球接觸后分開,重新平衡時兩球到過O點的豎直線的距離仍相等
D.同時剪斷細線后,兩球在空中(不計空氣阻力)豎直方向的分運動均為自由落體運動

分析 對小球受力分析,根據(jù)受力平衡可得出小球的傾角與電量、重力的關(guān)系,則可得出兩小球的質(zhì)量的大小關(guān)系,同時依據(jù)自由落體運動特點,即可判定.

解答 解:AB、對m1、m2球受力分析,
根據(jù)共點力平衡和幾何關(guān)系得:
左邊兩個陰影部分面積相似,右邊兩個陰影部分面積相似;
雖然l1>l2,但兩者的庫侖力大小相等,無法確定電量的大小,
則有$\frac{{m}_{1}g}{{F}_{1}}$=$\frac{{m}_{2}g}{{F}_{2}}$
由于 F1=F2
所以m1=m2. 故A正確,B錯誤;
C、兩球接觸后分開,重新平衡時,電量相等,但由上分析可知,兩球到過O點的豎直線的距離仍相等,故C正確;
D、若同時剪斷細線后,兩球在空中(不計空氣阻力)豎直方向的分運動不為自由落體運動,因它們之間的庫侖力不是水平的,因此豎直方向不僅僅只是重力,故D錯誤;
故選:AC.

點評 本題可明確兩小球受到的庫侖力相等,再根據(jù)共點力的平衡條件即可得了兩小球偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系,注意剪斷后,庫侖力不是水平方向.

練習冊系列答案
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7.如圖所示,ABCD為一豎直平面內(nèi)的軌道,共中BC水平,A點高hA=10m,D點高hD=9.45m,BC長L=1.5m,AB和CD軌道光滑.一質(zhì)量為m的物體,從A點以v1=2m/s的速度開始沿軌道向下運動,經(jīng)過BC后恰能到達D點.求:
(1)物體與BC軌道間的動摩擦因數(shù);
(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度;
(3)物體最后停止的位置距B點的距離.

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8.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球P與穿過光滑水平板中央小孔O的輕繩相連,用手拉著繩子的另一端使小球在水平板上繞O做半徑為a,角速度為ω1的勻速圓周運動.若將繩子從這個狀態(tài)迅速放松,后又拉緊,使小球繞O改做半徑為$\sqrt{2}$a的勻速圓周運動,則:
(1)從繩子放松到拉緊經(jīng)過多少時間?
(2)小球改做半徑為$\sqrt{2}$a的勻速圓周運動時的角速度ω2多大?
(3)求這一過程中繩子拉力對小球做的功?

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10.如圖所示,勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B,它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同,當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時,燒斷細線,則兩個物體的運動情況是( 。
A.兩物體均沿切線方向滑動
B.兩物體均沿半徑方向滑動,離圓盤圓心越來越遠
C.兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,不會發(fā)生滑動
D.物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,物體A發(fā)生滑動,離圓盤圓心越來越遠

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17.如圖所示,平行金屬導軌間距為50cm,固定在水平面上,一端接入電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻為r=0.2Ω的電池,金屬桿ab的電阻為R=2.8Ω,質(zhì)量為m=5×10-2kg,與平行導軌垂直放置,其余電阻不計,金屬桿處于磁感應(yīng)強度為B=0.8T,方向與水平方向成60°的勻強磁場中,接通電路后,金屬桿ab仍保持靜止,求;(g=10m/s2
(1)金屬桿所受的安培力大;
(2)此時導體棒對導軌的壓力多大;
(3)ab棒所受摩擦力多大.

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7.如圖所示,要讓與理想變壓器相連的四只完全相同燈泡均正常發(fā)光,則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3:1.

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14.某同學設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗,實驗裝置示意圖如圖1所示,A是一塊平面木板,在其上開有插槽,插槽上等間距地開鑿出小孔(圖中A1,A2,…,A7),孔間距離均為d,B為一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的、半徑為R的圓筒,圓筒外面貼有方格坐標紙,坐標紙外面又貼有一層復寫紙,C為研究平拋運動的斜槽,當小球從斜槽末端平拋后,碰到圓筒,就把點跡復印在方格紙上,實驗步驟如下:

(1)實驗前需要進行兩個方面的調(diào)節(jié):
①調(diào)節(jié)平拋斜槽末端切線水平;
②調(diào)節(jié)平面木板使其水平;
③前后調(diào)節(jié)平面木板,直到木板上插槽(A1A7)與平拋斜槽在同一豎直平面上;
④左右調(diào)節(jié)平面木板,使圓筒插入A1孔后,圓筒的最左端到斜槽末端的距離等于d.
(2)保證斜槽和平面木板不動,把圓筒插到A1孔,讓小球從斜槽的定位器上滾下,在圓筒上復印一個點跡;把圓筒從A1孔改插到A2孔,同時把圓筒按圖示的方向旋轉(zhuǎn)θ=$\fracw4gua8a{R}$角度(用R、d表示,用弧度做單位),讓小球再從斜槽的定位器上滾下,在圓筒上復印第二個點跡;把圓筒從A2孔改插到A3孔,同時把圓筒按圖示的方向旋轉(zhuǎn)θ角度,…,在圓筒上復印第七個點跡.
(3)取下方格紙展開,得到如圖2的點跡,根據(jù)實驗信息和方格紙上的信息,在方格紙上畫出平拋軌跡,則平拋初速度的表達式為v0=$\frac{d\sqrt{3gh}}{h}$.

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11.如圖1所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶的長度為L=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m.現(xiàn)有一個質(zhì)量m=5kg的旅行包(視為質(zhì)點)以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶.已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6.皮帶輪與皮帶之間始終不打滑.g取10m/s2
(1)若傳送帶靜止,旅行包在從A點滑到B點時的過程中,克服摩擦力做功多少?
(2)設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶的速度為v=8m/s,旅行包落地點距B端的水平距離為多少?
(3)設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,畫出旅行包落地點距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象.

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12.變化的電場能夠產(chǎn)生磁場,變化的磁場夠產(chǎn)生電場.這個理論是由科學家麥克斯韋提出的.

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