18．如圖所示，帶電金屬小球用絕緣絲線系住，絲線上端固定，形成一個單擺．如果在擺球經(jīng)過的區(qū)域加上如圖所示的勻強(qiáng)磁場，不計摩擦及空氣阻力，加上磁場后與之前相比較，下列說法中正確的是（　�。�
A．單擺周期不變
B．單擺周期變大
C．擺球在最大位移處所受絲線的拉力大小不變
D．若磁場為非勻強(qiáng)，則單擺的振幅逐漸減小

分析 當(dāng)單擺處于磁場中時，由于洛倫茲力始終和速度方向垂直，所以合力的切向分量不變，故等效重力加速度為g，周期不變；由于洛倫茲力不做功，故振幅不變；在整個運(yùn)動過程中，當(dāng)達(dá)到最大位移時，只受重力和拉力，所以拉力不變

解答 解：A、不加磁場時，單擺的周期為$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$，當(dāng)加上磁場時，合力的切向分量不變，故等效重力加速度為a=g；根據(jù)單擺周期公式$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$，知，周期不變．故A正確，B錯誤．
C、由于在整個過程中洛倫茲力不做功，當(dāng)達(dá)到最大位移時，只受重力和繩子的拉力，故拉力不變．故C正確．
D、在整個擺動過程中，洛倫茲力不做功，由動能定理可知，單擺的振幅不變，故D錯誤．
故選：AC

點(diǎn)評 本題考查對單擺的周期公式中物體的加速的確定，及進(jìn)行受力分析，并得出力做功與否，同時注意洛倫茲力方向隨著速度的方向不同而不同

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．構(gòu)建和諧、節(jié)約型社會的思想深得民心，也體現(xiàn)在生活的方方面面．自動充電式電動車就是很好的一例：將電動車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接，當(dāng)電動車滑行時，就可以向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來．現(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移的變化關(guān)系如圖線①所示；第二次啟動充電裝置．其動能隨位移的變化關(guān)系如圖線②所示，則（　�。�
A．電動車受到的摩擦阻力為83N
B．電動車受到的摩擦阻力為50N
C．第二次啟動充電裝置，向蓄電池所充的電能是300J
D．第二次啟動充電裝置，向蓄電池所充的電能是200J

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗題

9．某實(shí)驗小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動能定理”．將無線力傳感器和擋光片固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線通過一個定滑輪與重物G相連，無線力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個光電門傳感器，用于測量小車的速度v1和v2，如圖所示．在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來改變拉力的大�。�

　次數(shù)　M/kg|v22-v12|/（m2/s-2△E/J　F/N　W/J
　1　0.500　0.760　0.190　0.400　0.200
　2　0.500　1.65　0.413　0.840　0.420
　3　0.500　2.40△E2　1.22　W2
實(shí)驗主要步驟如下：
（1）測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1．正確連接所需電路．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌兩端的旋鈕改變導(dǎo)軌的傾斜度，用以平衡小車的摩擦力，使小車正好做勻速運(yùn)動．
（2）把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物G相連；將小車停在點(diǎn)C，由靜止開始釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為兩光電門間的距離L；
（3）改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)（2）的操作．
（4）表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，△E為動能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功．表中的△E3=0.600J，W3=0.610J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．我國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實(shí)施，用十年左右時間完成．據(jù)悉，我國探月工程設(shè)想為三期，簡稱為“繞、落、回”三步走，在2020年前后完成．目前已進(jìn)行了第二步．
嫦娥三號探測器于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，它的任務(wù)是在月球上著陸，并對月球進(jìn)行科學(xué)探測．衛(wèi)星發(fā)射后，先繞地球轉(zhuǎn)3圈，軌道是橢圓軌道，近地點(diǎn)是200km．之后經(jīng)調(diào)速進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，接近月球時經(jīng)過三次制動，使其被月球俘獲，成為月球衛(wèi)星，發(fā)動機(jī)正常關(guān)機(jī)，“嫦娥三號”進(jìn)入距月表面約200公里圓軌道．北京時間2013年12月9日，在北京航天飛行控制中心的控制下，“嫦娥三號”衛(wèi)星主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火成功制動，經(jīng)過減速階段，最終成功降落在月球表面，釋放月球探測車，開始了對月球的探測工作．
設(shè)月球半徑為R，嫦娥三號繞月球的軌道半徑為r，運(yùn)動周期為T，引力常數(shù)為G，且把它繞月球的運(yùn)動近似看做是勻速圓周運(yùn)動．試根據(jù)以上已知量，求：
（1）月球的質(zhì)量；
（2）在某次成功在月球表面上著陸后，一位宇航員拿出一小球，并以一定的初速度V0豎直向上拋出，請問經(jīng)多長時間小球落回月球表面處？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗題

13．如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗器”：可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）實(shí)驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量C  （填選項前的符號），間接地解決這個問題．
A．小球開始釋放高度h
B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C．小球做平拋運(yùn)動的射程
（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是ADE．（填選項前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2
B．測量小球m1開始釋放高度h
C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測量平拋射程OM、ON
（3）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖2所示．碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′，則p1：p1′=14：11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′，則p1′：p2′=11：2.9．實(shí)驗結(jié)果表明，碰撞前、后總動量的比值$\frac{{p}_{1}}{{p}_{1}′+{p}_{2}′}$為1.01．（此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．拓展三：能源的開發(fā)與利用
風(fēng)能將成為人類大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等，如圖所示，試分析下列問題．
（1）風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積．設(shè)空氣密度為ρ，氣流速度v，風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r．求t時間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Em．
（2）一般強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v=20m/s，空氣密度為1.3kg/m3，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉在空間掃過橫截面積為60m2，發(fā)電機(jī)能將其中風(fēng)能的4%轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)電功率的大小約為多少？
（3）已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率p與Em成正比．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1=9m/s時能夠輸出的電功率P1=540kW．我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示為氫原子的能級示意圖．一個處于n=4能級狀態(tài)的氫原子，在回到基態(tài)的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．氫原子只有一種頻率的光子放出B．氫原子放出六種不同波長的光子
C．氫原子要吸收六種不同波長的光子D．氫原子最多放出三種頻率的光子

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A恰能在傾角為θ的斜面B上勻速滑下．（B不動）為使A能沿B的斜面勻速上滑，且B與水平地面間的靜摩擦力大小等于mg，需要一個斜向上的推力作用在A上．求推力F的大小及推力與水平方向的夾角α．（用反三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．第一次通過實(shí)驗比較準(zhǔn)確地測出萬有引力常量的科學(xué)家是（　�。�
A．英國的卡文迪許B．英國的牛頓C．丹麥的第谷D．德國的開普勒

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同步練習(xí)冊答案