【題目】如圖所示,直角坐標系Oxy位于豎直平面內(nèi),x軸與絕緣的水平面重合,在y軸右方有垂直紙面向里的勻強磁場和豎直向上的勻強電場.質(zhì)量為m2=8×10-3kg的不帶電小物塊靜止在原點O,A點距O點L=0.045m,質(zhì)量m1=1×10-3kg的帶電小物塊以初速度v0=0.5m/s從A點水平向右運動,在O點與m2發(fā)生正碰并把部分電量轉(zhuǎn)移到m2上,碰撞后m2的速度為0.1m/s,此后不再考慮m1、m2間的庫侖力.已知電場強度E=40N/C,小物塊m1與水平面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,取g=10m/s2,求:
(1)碰后m1的速度;
(2)若碰后m2做勻速圓周運動且恰好通過P點,OP與x軸的夾角θ=30°,OP長為Lop=0.4m,求磁感應強度B的大;
(3)其它條件不變,若改變磁場磁感應強度的大小為B/使m2能與m1再次相碰,求B/的大。
【答案】(1)0.4m/s,方向向左 (2)1T (3)0.25T
【解析】
試題(1)m1與m2碰前速度為v1,由動能定理
-μm1gl=m1v-m1v
代入數(shù)據(jù)解得:v1=0.4 m/s
設v2=0.1 m/s,m1、m2正碰,由動量守恒有:
m1v1=m1v1′+m2v2
代入數(shù)據(jù)得:v1′=-0.4 m/s,方向水平向左
(2)m2恰好做勻速圓周運動,所以qE=m2g
得:q=2×10-3C
粒子由洛倫茲力提供向心力,設其做圓周運動的半徑為R,則
qv2B=m2
軌跡如圖,由幾何關(guān)系有:R=lOP
解得:B=1 T
(3)當m2經(jīng)過y軸時速度水平向左,離開電場后做平拋運動,m1碰后做勻減速運動.
m1勻減速運動至停,其平均速度為:
=v1′=0.2 m/s>v2=0.1 m/s
所以m2在m1停止后與其相碰
由牛頓第二定律有:f=μm1g=m1a
m1停止后離O點距離:s=
則m2平拋的時間:t=
平拋的高度:h=gt2
設m2做勻速圓周運動的半徑為R′,由幾何關(guān)系有:
R′=h
由qv2B′=
聯(lián)立得:B′=0.25 T
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【題目】隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機,大到電腦、電動汽車的充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖。關(guān)于無線充電,下列說法正確的是( )
A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”
B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電
C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同
D.只要有無線充電底座,所有手機都可以進行無線充電
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【題目】如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點同時、同地向同一方向運動的v—t圖,由圖可知
A. 在0~3 s內(nèi),甲做勻加速直線運動
B. 甲在3 s后改做勻速運動,在7 s末乙追上甲
C. 5~7 s內(nèi)兩者相互逐漸靠近
D. 0~7 s內(nèi)兩者在前進方向上的最大距離大于5 m
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【題目】如圖所示.輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接,另一端與物體A相連,物體A靜止于光滑水平桌面上,右端接一細線,細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B,讓細線恰好伸直然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是( )
A.B物體的動能增加量小于B物體重力勢能的減少量
B.B物體機械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的増加量
C.細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量
D.合力對A先做正功后做負功
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【題目】某同學要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大,為了提高實驗的精確度,需要測量電壓表的內(nèi)阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表,該同學便充分利用這塊電壓表,設計了如圖所示的實驗電路,既能實現(xiàn)對該電壓表的內(nèi)阻的測量,又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量,他用到的實驗器材有:
待測水果電池組(電動勢約,內(nèi)阻約)、雙向電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)、電阻箱()、滑動變阻器(),一個單刀雙擲開關(guān)及若干導線。
(1)該同學按如圖所示電路圖連線后,首先測出了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟:
①將的滑動觸頭滑至最左端,將撥向1位置,將電阻箱阻值調(diào)為0;
②調(diào)節(jié)的滑動觸頭,使電壓表示數(shù)達到滿偏;
③保持______不變,調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)達到______;
④讀出電阻箱的阻值,記為,則電壓表的內(nèi)阻______。
(2)若測得電壓表內(nèi)阻為,可分析此測量值應______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
(3)接下來測量水果電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗步驟如下:
①將開關(guān)撥至______(選填“1”或“2”)位置,將的滑動觸片移到最______端,不再移動;
②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)達到一個合適值,記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值;
③重復步驟②,記錄多組電壓表的示數(shù)及對應的電阻箱的阻值。
(4)若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為,作出圖象,則可消除系統(tǒng)誤差,如圖所示,其中縱截距為,斜率為,則電動勢的表達式為______,內(nèi)阻的表達式為______。
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【題目】晶須是由高純度單晶生長而成的微納米級的短纖維,是一種發(fā)展中的高強度材料,具有電、光、磁、介電、導電、超導電性質(zhì)。它是一些非常細、非常完整的絲狀(截面為圓形)晶體。現(xiàn)有一根鐵晶,直徑,用的力能將它拉斷,將鐵原子當作球形處理。(鐵的密度,鐵的摩爾質(zhì)量為,)
(1)求鐵晶中鐵原子的直徑;
(2)請估算拉斷過程中最大的鐵原子力。
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【題目】某同學想用甲圖所示的裝置測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。滑塊上表面固定一個寬度為d的遮光條,滑塊的左側(cè)面固定一藍牙拉力傳感器(可通過接收器讀出拉力),光電門固定在桌面上的B點。調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使連接滑塊和重物的細繩與桌面平行,將滑塊從A點(遮光條與A點對齊)由靜止釋放,測出遮光條經(jīng)過光電門的時間。改變重物的質(zhì)量,重復以上操作。已知當?shù)刂亓铀俣?/span>g=10m/s2。
(1)本實驗__(填“需要”或“不需要”)滿足滑塊(帶遮光條)的質(zhì)量M遠大于重物質(zhì)量m;
(2)要得到滑塊的加速度,還需要測定的物理量是___,加速度的表達式為a=___m/s2(用測量量和已知量的符號表示)。
(3)若根據(jù)測得的加速度a和對應的拉力傳感器的示數(shù)F,作出如乙圖所示a-F圖象,則滑塊(帶遮光條)質(zhì)量M=__kg;滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為___。
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【題目】在光電效應實驗中,兩個實驗小組分別在各自的實驗室,約定用相同頻率的單色光,分別照射鋅和銀的表面,結(jié)果都能發(fā)生光電效應,如圖甲,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。對于這兩組實驗,下列判斷正確的是( 。
A.飽和光電流一定不同
B.因為材料不同逸出功不同,所以遏止電壓Uc不同
C.因為光強不確定,所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同
D.分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc~ν圖象(ν為照射光頻率,圖乙為其中一小組繪制的圖象),圖象的斜率可能不同
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【題目】關(guān)于一定量的氣體,下列說法正確的是( )
A.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低
B.氣體的體積指的是該氣體分子所能到達的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和
C.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強為零
D.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高
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