5.(6分)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是()
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场
C. 指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D. 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转
解答: 解:A、不存在单独的磁单极子,指南针也不例外,故A错误;
B、指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,地磁场是南北指向的,故B正确;
C、指南针的指向会受到附近铁块的干扰,是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场,故C正确;
D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,电流的磁场在指南针位置是东西方向的,故导线通电时指南针偏转90°,故D错误;
故选:BC.
6.(6分)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,I中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子()
A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍
B. 加速度的大小是Ⅰ中的k倍
C. 做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍
D. 做圆周运动的角速度是Ⅰ中的k倍
解答: 解:设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,
A、根据电子在磁场中运动的半径公式r=可知,Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为,Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以A正确;
B、电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力,所以电子的加速度的大小为a=,所以Ⅰ中的电子加速度的大小为,Ⅱ中的电子加速度的大小为,所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍,所以B错误;
C、根据电子在磁场中运动的周期公式T=可知,Ⅰ中的电子运动周期为,Ⅱ中的电子运动周期为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍,所以C正确;
D、做圆周运动的角速度ω=,所以Ⅰ中的电子运动角速度为,Ⅱ中的电子运动角速度为,在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍,所以D错误;
故选:AC.
7.(6分)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为()
A.8 B. 10 C. 15 D. 18
解答: 解:设PQ两边的车厢数为P和Q,
当机车在东边拉时,根据牛顿第二定律可得,F=Pm•a,
当机车在西边拉时,根据牛顿第二定律可得,F=Qm•a,
根据以上两式可得,,
即两边的车厢的数目可能是2和3,或4和6,或6和9,或8和12,等等,
所以总的车厢的数目可能是5、10、15、20,
所以可能的是BC.
故选:BC.
8.(6分)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则()
A. a落地前,轻杆对b一直做正功
B. a落地时速度大小为
C. a下落过程中,其加速度大小始终不大于g
D. a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg
解答: 解:A、当a到达底端时,b的速度为零,b的速度在整个过程中,先增大后减小,动能先增大后减小,所以轻杆对b先做正功,后做负功.故A错误.
B、a运动到最低点时,b的速度为零,根据系统机械能守恒定律得:mAgh=mAvA2,解得vA=.故B正确.
C、b的速度在整个过程中,先增大后减小,所以a对b的作用力先是动力后是阻力,所以b对a的作用力就先是阻力后是动力,所以在b减速的过程中,b对a是向下的拉力,此时a的加速度大于重力加速度,故C错误;