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16.轉筆(Pen Spinning)是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉動筆的休閑活動.如圖所示,轉筆深受廣大中學生的喜愛,其中也包含了許多的物理知識,假設某轉筆高手能讓筆繞其上的某一點O做圓周運動,下列有關該同學轉筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是(  )
A.筆桿上的點離O點越近的,做圓周運動的向心加速度越大
B.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由萬有引力提供的
C.若該同學轉的是金屬筆桿,且考慮地磁場的影響,由于筆桿中不會產生感應電流,因此金屬筆桿兩端一定不會形成電勢差
D.若該同學轉的是正在使用的黑色簽字筆,簽字筆蓋有可能因快速的轉動做離心運動被甩走

分析 同軸轉動,各點的角速度是相等的;根據(jù)向心加速度公式an2R,即可確定向心加速度大。桓鼽c做圓周運動的向心力是桿的彈力提供;筆桿可能會切割磁感線,金屬筆桿兩端可能會形成電勢差,當提供的向心力小于需要向心力,則會出現(xiàn)離心現(xiàn)象.

解答 解:A、由向心加速度公式an2R,筆桿上的點離O點越遠的,做圓周運動的向心加速度越大,故A錯誤;
B、桿上的各點做圓周運動的向心力是由桿的彈力提供的,與萬有引力無關,故B錯誤;
C、該同學轉的是金屬筆桿,考慮地磁場的影響,由于筆桿可能會切割磁感線,金屬筆桿兩端可能會形成電勢差,故C錯誤;
D、當轉速過大時,當提供的向心力小于需要向心力,出現(xiàn)筆尖上的小鋼珠有可能做離心運動被甩走,故D正確.
故選:D.

點評 該題考查同軸轉動物體以及向心加速度公式,掌握向心力的來源,理解離心現(xiàn)象的條件是解答的關鍵.還要知道有感應電動勢,不一定有感應電流,有感應電流,一定會產生感應電動勢.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.北京成功申辦2022年冬季奧林匹克運動會,吸引了越來越多的體育愛好者參加滑雪運動,如圖所示是某一體育愛好者一次滑雪表演的簡易示意圖,愛好者連同腳下滑板(可視為質點)的總質量為m=60kg,愛好者從某一可視為光滑的傾斜滑雪軌道由靜止滑下,軌道的底端有一質量為M=90kg的小車靜止在光滑的水平冰面上,小車是由半徑為R=1m的四分之一光滑圓弧軌道和長為L=5m的平直軌道組成,平直軌道與傾斜軌道底端在同一高度,已知愛好者開始下滑的位置離小車平直軌道的高度為h0=5m,g取10m/s2
(1)若小車被固定,測得愛好者滑出小車后離小車頂端的最大高度為h1=3m,求愛好者的滑板與小車平直軌道部分的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若小車不固定,愛好者仍從原位置由靜止滑下,求愛好者滑離小車后小車頂端的最大高度h2;
(3)在(2)問基礎上通過分析計算說明:愛好者會不會從小車左端滑離小車.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距為L,頂端接阻值為R的電阻,長度也為L、質量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處由靜止釋放,金屬棒和導軌接觸良好,導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,如圖所示,不計導軌的電阻,重力加速度為g,則( 。
A.金屬棒的最大速度為$\frac{mg(R+r)}{BL}$
B.金屬棒在磁場中運動時,流過電阻R的電流方向a→b
C.金屬棒的速度為v時,金屬棒所受的安培力大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
D.金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時,電阻R的熱功率為($\frac{mg}{BL}$)2R

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,在邊長為a的正方形區(qū)域內,有以對角線為邊界、垂直于紙面的兩個勻強磁場,磁感應強度大小相同、方向相反,紙面內一邊長為a的正方形導線框沿x軸勻速穿過磁場區(qū)域,t=0時刻恰好開始進入磁場區(qū)域,以順時針方向為導線框中電流的正方向,下列選項中能夠正確表示電流與位移關系的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖,半無界勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向豎直向下,磁場外一質量為m、電阻為R、邊長為l的正方形導線框位于光滑水平面上,其左、右兩邊與磁場邊界平行.在水平向右的恒力F作用下,線框由靜止開始向磁場區(qū)域運動.
(1)若導線框在進入磁場的過程中保持勻速直線運動,求線框開始運動時其右端與磁場邊界之間的距離s;
(2)設(1)中計算的結果為s0,分別就s=s0、s<s0和s>s0三種情況分析、討論線框前端進入磁場后的速度變化情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,物體P、Q并排放在水平地面上,已知P、Q與地面間的最大靜摩擦力都為Fm=6N,兩物的重力均為10N.若用水平力F=10N去推物體P,這時P、Q各受到地面的摩擦力分別為f1=6 N,f2=4N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.汽車和火車均從靜止開始做勻加速直線運動,速度達到 80km/h 時,汽車用時 15s,火車用時 200s,比較兩車這一加速過程中,下列說法正確的是( 。
A.火車的加速度比較大B.汽車的加速度比較大
C.汽車的速度變化量比較大D.火車的速度變化量比較大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.平行金屬導軌ab、de傾斜放置,與水平放置的平行金屬導軌bc、ef平滑對接,導軌間寬度L=lm,上端通過電阻R相連,R=2Ω,abed平面與水平面夾角θ=37°,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5T,如圖所示.質量為m=0.1kg的金屬棒MN從傾斜導軌上某處由靜止開始下滑,最終停在水平導軌上,MN略長于導軌間寬度,其電阻r=1Ω.導軌ab、de光滑,導軌bc、ef與金屬棒MN間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.導軌電阻不計.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度窖取10=m/s2) 
(1)若金屬棒MN到達be前尚未勻速,從be至停下的過程中,流過導體橫截面的電量q=0.5C,MN上產生的電熱Q=0.4J,求MN到達be時速度v的大小;
(2)若調整MN釋放的位置使其到達be前已經勻速,求全過程中MN兩端電壓的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在阻力可以忽略的冰面上,質量為60kg的男同學和質量為40kg的女同學用一根輕繩做“拔河”游戲.當女同學的加速度大小是0.60m/s2時,男同學的加速度大小是( 。
A.OB.0.40m/s2C.0.60m/s2D.0.72m/s2

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