【专题】31:定性思想;43:推理法;532:电场力与电势的性质专题;63:分析综合能力.
【分析】明确带电粒子在电场中受力情况,知道带电粒子垂直电场方向进入时做类平抛运动;同时明确功率P=Fvcosα,即功率等于力与力的方向上速度的乘积。
故说明P与时间成正比,故A正确BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了带电粒子在电场中偏转规律的应用,同时明确功率的计算方法,知道只需求出竖直方向上的速度即可,由于粒子做类平抛运动,水平方向上的速度不会影响电场力的功率。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.(4分)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱()
B.线速度的大小为ωR
C.受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.所受合力的大小始终为mω2R
【考点】48:线速度、角速度和周期、转速;4A:向心力
【专题】31:定性思想;43:推理法;521:牛顿第二定律在圆周运动中的应用;62:推理能力.
【分析】座舱做匀速圆周运动,根据向心力的性质可确定其受力情况,再根据匀速圆周运动中线速度、角速度以及周期间的关系确定周期和线速度的大小。
B、线速度大小v=ωR,故B正确;
CD、座舱做匀速圆周运动,受到的合外力充当向心力,故合力大小F=mω2R;由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力充当合外力,故摩天轮对座舱的作用力不等于mg,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查匀速圆周运动的性质,要注意明确做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的,方向始终指向圆心,且大小恒定。
7.(4分)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是()
A.均向左 B.均向右
C.a的向左,b的向右 D.a的向右,b的向左
【考点】DB:楞次定律
【专题】31:定性思想;43:推理法;53D:磁场 磁场对电流的作用;62:推理能力.
【分析】根据电流的方向,结合安培定则判断出电流周围磁场的方向,根据磁场的叠加确定线框所处位置的磁场方向,再根据左手定则判断安培力方向,从而确定线框是否能够处于平衡状态。
【解答】解:A、若a、b电流方向均向左,根据安培定则以及磁场的叠加知,在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外,在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则知,线框上边所受的安培力方向向下,下边所受的安培力方向向下,则线框不能处于静止状态,故A错误。
B、若a、b电流方向均向右,根据安培定则以及磁场的叠加知,在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里,在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外,根据左手定则知,线框上边所受的安培力方向向上,下边所受的安培力方向向上,则线框不能处于静止状态,故B错误。
C、若电流方向a的向左,b的向右,根据安培定则以及磁场的叠加知,在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向外,在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向外,根据左手定则知,线框上边所受的安培力方向向下,下边所受的安培力方向向上,线框可以处于平衡状态,故C正确。
D、若电流方向a的向右,b的向左,根据安培定则以及磁场的叠加知,在线框上边所在处的磁场方向垂直纸面向里,在线框下边所在处的磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则知,线框上边所受的安培力方向向上,下边所受的安培力方向向下,线框可以处于平衡状态,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了安培定则、左手定则、磁场的叠加等知识,知道安培定则和左手定则的区别,左右手定则不能混淆。
8.(4分)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中()
A.弹簧的最大弹力为μmg
B.物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C.弹簧的最大弹性势能为μmgs
【考点】6B:功能关系
【专题】34:比较思想;4T:寻找守恒量法;52Q:功能关系 能量守恒定律;62:推理能力.
【分析】物体向左运动时,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时速度最大,物体继续向左运动,弹力将大于滑动摩擦力。整个过程中,物块克服摩擦力做的功为2μmgs.对物体向右运动的过程,利用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能。对整个过程,利用动能定理求物块在A点的初速度。
【解答】解:A、物体向左运动时,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时,即F=μmg速度最大,物体继续向左运动,弹簧继续被压缩,弹力增大,所以弹簧的最大弹力大于μmg,故A错误。