如图所示，玻璃试管内壁光滑、长为L，试管底部有一质量为m，电荷量为-q的小球（视为质点）．匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B．现让试管绕通过开口端的竖直轴以角 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，玻璃试管内壁光滑、长为L，试管底部有一质量为m，电荷量为-q的小球（视为质点）．匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B．现让试管绕通过开口端的竖直轴以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，则试管底部所受压力大小等于（　　）

A．0

B．mLω²

C．mLω²+qBLω

D．mLω²-qBLω

答案

以小球为研究对象，在水平面内小球受到洛伦兹力和试管底部的支持力，由左手定则判断可知，洛伦兹力沿半径向外，根据牛顿第二定律得：
N-qBLω=mω²L
解得：N=mω²L+qBLω
根据牛顿第三定律得，试管底部所受压力大小N′=N=mω²L+qBLω．
故选C

核心考点

试题【如图所示，玻璃试管内壁光滑、长为L，试管底部有一质量为m，电荷量为-q的小球（视为质点）．匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B．现让试管绕通过开口端的竖直轴以角】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v₀水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，BC为其竖直直径，（sin53°=0.8 cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s²）求：

魔方格

（1）小球经过C点的速度大小；
（2）小球运动到轨道最低点B 时小球对轨道的压力大小；
（3）v₀的数值．

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如图所示，AB为半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接．小车质量M=3kg，车长L=2.06m，车上表面距地面的高度h=0.2m．现有一质量m=1kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，当车运行了1.5s时，车被地面装置锁定．（g=10m/s²）试求：
（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；
（2）车被锁定时，车右端距轨道B端的距离．魔方格

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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者的连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示，引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．
（1）可见星A所受暗星B的引力F_A可等效为位于O点处质量为m"的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m₁、m₂．试求m′（用m₁、m₂表示）
（2）求暗星B的质量m₂与可见星A的速率v、运行周期T和质量m₁之间的关系式．魔方格

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如图所示，ab是水平的光滑轨道，bc是与ab相切的位于竖直平面内、半径R=0.4m的半圆形光滑轨道．现在A、B两个小物体之间夹一个被压缩的弹簧（弹簧未与A、B挂接）后用细线拴住，使其静止在轨道ab上．当烧断细线后，A物体被弹簧弹开，此后它恰能沿半圆形轨道通过其最高点c．已知A和B的质量分别为m_A=0.1kg和m_B=0.2kg，重力加速度g取10m/s²，所有物体均可视为质点．求：
（1）A在半圆形轨道的最高点c处时的速度大小；
（2）A刚过半圆形轨道最低点b时，对轨道的压力大小；
（3）烧断细线前，弹簧的弹性势能．魔方格

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如图，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v₀的大小；
（2）在D点处管壁对小球的作用力N；
（3）小球在圆管中运动时克服阻力做的功W_f．魔方格

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