【点评】本题考查了折射、全反射、干涉等光学现象,掌握与其有关的公式是解决问题的关键.
6.(3分)(2014•浙江)如图,水平地面上有一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m,电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则()
A.小球A与B之间库仑力的大小为
B.当=时,细线上的拉力为0
C.当=时,细线上的拉力为0
D.当=时,斜面对小球A的支持力为0
【分析】根据库仑定律求解两个球间的库仑斥力大小,然后根据共点力平衡条件列式分析.
【解答】解:A、根据库仑定律,小球A与B之间库仑力的大小为:F=;故A正确;
B、C、若细线上的拉力为0,小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡,根据共点力平衡条件,重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡,即:
mgsinθ=Fcosθ;
其中F=;
联立解得:
mgsinθ=cosθ
故:=;故B错误,C正确;
D、两个球带同种电荷,相互排斥,故斜面对A的弹力不可能为零;故D错误;
故选:AC.
【点评】本题关键是明确A球的受力情况,然后根据共点力平衡条件列方程求解,注意细线拉力为零的临界条件.
7.(3分)(2014•浙江)如图1,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图2的持续交变电流I、周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向.则金属棒()
A.一直向右移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
【分析】根据左手定则判断出安培力的方向,结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律.从而得出速度、安培力随时间的变化规律.
【解答】解:A、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右,根据F=BIL知,安培力在第一个内做匀加速直线运动,在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化.故A、B正确.
C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确.
D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.
故选:ABC.
【点评】解决本题的关键掌握安培力的方向判断,会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础.
三、非选择题部分共12题,共180分.)
8.(2014•浙江)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究.
(1)某次测量如图2,指针示数为16.00cm.
(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA、LB如表.用表数据计算弹簧I的劲度系数为12.5N/m(重力加速度g=10m/s2).由表数据能(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.
钩码数1234
LA/cm15.7119.7123.6627.76
LB/cm29.9635.7641.5147.36
【分析】(1)刻度尺的读数需估读,需读到最小刻度的下一位.
(2)根据弹簧Ⅰ形变量的变化量,结合胡克定律求出劲度系数.通过弹簧Ⅱ弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧Ⅱ的劲度系数.