【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ間距,其電阻不計, 兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成 30角。桿 1、桿 2 是兩根用細(xì)線連接的金屬桿,分別垂 直導(dǎo)軌放置,每桿兩端都與導(dǎo)軌始終接觸良好,其質(zhì)量分別為 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg,兩桿 的總電阻R=3Ω,兩桿在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下保持靜止。整個裝置處在磁感應(yīng)強度 B=1T 的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,在 t=0 時刻將細(xì)線燒斷,保持F不變,重力加速度 g=10m/s2,求:
(1)細(xì)線燒斷瞬間,桿 1的加速度 a1 的大;
(2)細(xì)線燒斷后,兩桿最大速度 v1、v2 的大。
(3)兩桿剛達(dá)到最大速度時,桿 1 上滑了 0.8 米,則從 t=0 時刻起到此刻用了多長時間?
(4)在(3)題情景中,電路產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1)10m/s2(2)2m/s ;1m/s(3)0.6s(4)0.9J
【解析】
(1)細(xì)線燒斷瞬間:
F=(m1+m2)gsin30°
棒1:
F-m1gsin30°=m1a1
解得:
a1=10m/s2
(2)線燒斷前:
F=(m1+m2)gsin30°
細(xì)線燒斷后:
F安1=F安2
方向相反,由系統(tǒng)動量守恒得:
m1v1=m2v2,
兩棒同時達(dá)到最大速度,之后做勻速直線運動.
對棒2:
m2gsn30°=BI,
I=
解得:
v1=2m/s
v2=1m/s
(3)由系統(tǒng)動量守恒得
m1v1=m2v2
則
m1x1=m2x2
即
x2=04m
設(shè)所求時間為t,對棒2由動量定理得:
m2gsin30°·t-B·t=m2v2-0
解得:
t=0.6s
(4)由能量守恒得
Fx1+m2gsin30°·x2=m1gsin30°·x1+++Q
Q=0.9J
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【題目】如圖所示,平行金屬板上下相對,金屬板總長度為3L,被絕緣橡膠墊(厚度不計)分成兩部分,左側(cè)長度為2L,右側(cè)長度為L,實際構(gòu)成了兩個并排水平放置的平行板電容器,左側(cè)電容器上板帶負(fù)電,下板帶正電,右側(cè)電容器下板帶負(fù)電,上板帶正電。兩電容器內(nèi)部電場強度大小相等。電容器右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面向外的勻強磁場,直線OO'是電容器的中心線。有兩個電荷量相等的帶電粒子A和B,A帶正電,B帶負(fù)電,某時刻先后從電容器最左端O點沿OO'方向以初速度v0.進入電場,然后進入磁場,A、B兩粒子在磁場中分別運動半周后在某點P相遇。已知A粒子質(zhì)量為B粒子質(zhì)量的3倍,A粒子進入磁場時速度方向與豎直方向的夾角為60°,不考慮左右兩電場的相互影響,不計粒子的重力以及粒子之間的相互作用力,求:
(1)B粒子進入磁場時的速度方向;
(2)兩粒子出電場時在豎直方向的位移大小;
(3)A粒子比B粒子早進入電場多長時間。
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【題目】如圖所示,a,b,c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星,下列說法正確的是( 。
A.b,c的線速度大小相等,且小于的線速度
B.b,c的向心加速度大小相等,且大于的向心加速度
C.加速可追上同一軌道上的,減速可等候同一軌道上的
D.假設(shè)衛(wèi)星由于稀薄空氣的阻力,軌道半徑緩慢減小,則其速度增大
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【題目】某同學(xué)將力傳感器固定在小車上,然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上,用來測量繩對小車的拉力,探究在小車以及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖像。
(1)圖線不過坐標(biāo)原點的原因是:_____________________________。
(2)本實驗中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量______(填“是”或“否”);
(3)由圖像求出小車和傳感器的總質(zhì)量為_______kg.
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【題目】某物理興趣小組對兩節(jié)電池并聯(lián)后等效電源的電動勢和內(nèi)阻進行研究如下:將一節(jié)電池A和另一節(jié)電池 B并聯(lián)后,接入如圖甲所示的測量電路,將虛線框內(nèi)部看成一個等 效的電源,移動滑動變阻器,測得若干組數(shù)據(jù)后在圖乙中描點。
U/V | 0.89 | 0.78 | 0.67 | 0.56 | 0.58 | 0.34 |
I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | 0.38 | 0.42 |
(1)實驗過程中小組成員發(fā)現(xiàn)當(dāng)滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表的示數(shù)變化不明顯,其原因是電源內(nèi)阻____________(填寫“較大”或“較小”)
(2)圖甲中的電流表和電壓表均為非理想電表,下列說法正確的是_____
A.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏大
B.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏小
C.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏大
D.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏小
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出等效電源的圖像,從而得到等效電源的電動勢為____________,內(nèi)阻為____________.(均保留三位有效數(shù)字)
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【題目】團結(jié)鄉(xiāng)滑草場距離昆明市區(qū)約20公里,擁有全國最大的滑草場,1880米的賽道于2001年建成,同年被上海吉尼斯賽道總部認(rèn)證成為全世界最長的滑草賽道。如圖所示為其中一條滑道,該滑道由上下兩段組成,上段高度h1=10m,與水平面夾角為45°;下段高h2=30m,與水平面夾角為37°;蒈嚺c草地之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.8。某同學(xué)乘滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(假設(shè)滑草車在兩段滑道交接處的速度大小不變),已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:(結(jié)果可用根號表示)
(1)在上、下兩段滑道上的加速度大;
(2)從坡頂滑到底端需要多長時間;
(3)滑行過程中的最大速度。
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【題目】電阻R和電動機M相串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動機線圈的電阻相等,開關(guān)接通后,電動機正常工作,設(shè)電阻R和電動機兩端的電壓分別為U1和U2;經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功W1,產(chǎn)生的電熱為Q1;電流通過電動機M做功W2,產(chǎn)生的電熱為Q2,則有
A. U1<U2,Q1=Q2B. W1=W2,Q1=Q2
C. W1<W2,Q1<Q2D. W1<W2,Q1=Q2
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【題目】質(zhì)量為m的小球,用長為l的線懸掛在O點,在O點正下方處有一光滑的釘子O′,把小球拉到與O′在同一豎直面內(nèi)的某一位置,由靜止釋放,下擺過程中擺線將被釘子攔住,如圖所示。當(dāng)球第一次通過最低點P時( )
A.小球的線速度突然增大
B.小球的角速度突然減小
C.擺線上的張力突然減小
D.小球的向心加速度突然增大
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【題目】如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是
A. M帶負(fù)電荷,N帶正電荷
B. M在b點的動能小于它在a點的動能
C. N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能
D. N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功
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