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【題目】如圖所示,半徑為R的光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上,下端與水平地面在P點相切,一個質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點)靜止在水平地面上,左端固定有輕彈簧,Q點為彈簧處于原長時的左端點,P、Q間的距離為R,PQ段地面粗糙與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,O右側(cè)水平地面光滑,現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)從圓弧軌道的最高點由靜止開始下滑,重力加速度為g,求:
①物塊A沿圓弧軌道滑至最低點P時對軌道的壓力;
②彈簧被壓縮后的最大彈性勢能(未超過彈性限度)。
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【題目】質(zhì)譜儀是分離和檢測不同同位素的儀器,由靜電分析器和磁分析器等組成的質(zhì)譜儀如圖所示。左側(cè)靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點等距離處各點的場強(qiáng)大小相等的徑向電場。右側(cè)的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行,兩邊界間距近似為零。從離子源射出的速度很。ǹ烧J(rèn)為是零)。質(zhì)量為m、電荷量為q的離子經(jīng)加速電場加速后以速度v從M點射入靜電分析器,沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動,從N點水平射出進(jìn)入磁分析器,最后打在豎直放置于磁分析器左邊界的探測板上Q點(Q點未標(biāo)出),不計離子重力和離子間的相互作用。
(1)求加速電場的電壓和靜電分析器中徑向電場的電場強(qiáng)度大;
(2)計算探測板上Q點到O點的距離和離子從M點到Q點的運動時間;
(3)若兩種質(zhì)量分別為m1和m2的同位素離子分別以速度v1和v2從N點射入右側(cè)的磁分析器中,求兩種離子打在探測板上的位置到N點的距離之比。
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【題目】利用放置在絕緣水平面上的環(huán)形電極與環(huán)外點電極,可模擬帶電金屬環(huán)與點電荷產(chǎn)生電場的電場線分布情況,實驗現(xiàn)象如圖甲所示,圖乙為實驗原理簡圖。圖乙中實線為電場線,a、d關(guān)于直線MN對稱,b、c為電場中的點,e為環(huán)內(nèi)一點。由圖可知( )
A.帶電金屬環(huán)與點電荷帶等量異種電荷
B.b、c、e三點場強(qiáng)的大小關(guān)系為Eb>Ec>Ee
C.a、d的場強(qiáng)相同
D.c點的電勢比d點高
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【題目】如圖所示,a、b、c、d為圓上的四個點,ac、bd連線過圓心且相互垂直,置于圓心處帶正電的點電荷在a點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E。若在該空間再施加一沿ac方向的大小為2E的勻強(qiáng)電場后,以下說法正確的是( )
A.a點的場強(qiáng)大小為3E,方向由c到a
B.c點的場強(qiáng)大小為3E,方向由c到a
C.b、d兩點的場強(qiáng)相同,大小都為E
D.b、d兩點的場強(qiáng)不相同,但大小都為E
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【題目】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于水平軌道上,滑塊受到的電場力大小為3mg,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,若滑塊從水平軌道上距離B點距離為s=4R的A點由靜止釋放(重力加速度為g)。求:
(1)滑塊到達(dá)圓軌道最高點D點時的速度大小v0;
(2)滑塊到達(dá)圓軌道最高點D點時受到軌道的作用力大小F。
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【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,某同學(xué)所測的金屬導(dǎo)體的形狀如圖甲所示,其橫截面為空心的等邊三角形,外等邊三角形的邊長是內(nèi)等邊三角形邊長的2倍,內(nèi)三角形為中空。
為了合理選用器材設(shè)計測量電路,他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測其電阻,指針如圖乙,則讀數(shù)應(yīng)記為________ Ω。
現(xiàn)利用實驗室的下列器材,精確測量它的電阻R,以便進(jìn)一步測出該材料的電阻率ρ:
A.電源E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為1 Ω)
B.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r1 約為1 Ω)
C.電流表A2(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r2=5 Ω)
D.最大阻值為10 Ω的滑動變阻器R0
E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)請在圖丙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫出完整、合理的測量電路圖_______________。
(2)先將R0調(diào)至最大,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0,記下各電表讀數(shù),再改變R0進(jìn)行多次測量。在所測得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù),用測量量和已知量來計算R時,若A1的示數(shù)為I1,A2的示數(shù)為I2,則該金屬導(dǎo)體的電阻 R=________。
(3)該同學(xué)用直尺測量導(dǎo)體的長度為L,用螺旋測微器測量了外三角形的邊長a。測邊長a時,螺旋測微器讀數(shù)如圖丁所示,則a=________ mm。用已經(jīng)測得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為ρ=________。
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【題目】如圖甲所示,一物塊在t=0時刻,以初速度從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行,物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示,時刻物塊到達(dá)最高點,時刻物塊又返回底端.由此可以確定( )
A.物塊返回底端時的速度
B.物塊所受摩擦力大小
C.斜面傾角
D.時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功
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【題目】如圖所示,半徑為的光滑圓弧AB固定在水平面上,BCD為粗糙的水平面,BC和CD距離分別為2.5 m、1.75 m,D點右邊為光滑水平面,在C點靜止著一個小滑塊P,P與水平面間的動摩擦因數(shù)為,容器M放置在光滑水平面上,M的左邊是半徑為的光滑圓弧,最左端和水平面相切于D點。一小滑塊Q從A點正上方距A點高處由靜止釋放,從A點進(jìn)入圓弧并沿圓弧運動,Q與水平面間的動摩擦因數(shù)為。Q運動到C點與P發(fā)生碰撞,碰撞過程沒有能量損失。已知Q、P和M的質(zhì)量分別為,重力加速度取,求:
(1)P、Q第一次碰撞后瞬間速度大;
(2)Q經(jīng)過圓弧末端B時對軌道的壓力大;
(3)M的最大速度。
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【題目】如圖所示,將一光滑U形導(dǎo)體框架(不計電阻)固定在水平面上,框架的間距為L,其左端接有一定值電阻R,在空間加一垂直于框架方向豎直向下的勻強(qiáng)磁,場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,將一長度為L的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)體框架上(導(dǎo)體棒兩端均與框架接觸),導(dǎo)體棒的電阻為r,今用一外力作用在導(dǎo)體棒上,使導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)體框架的接觸始終良好且始終與導(dǎo)體框架垂直,則在整個運動過程中,下列說法正確的是( 。
A.M、N兩點間的電壓為BLv
B.導(dǎo)體棒的熱功率為
C.作用在導(dǎo)體棒上的外力大小為
D.流過定值電阻R的電流為由C到D
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一矩形區(qū)域,和邊長度分別為9cm和8cm,O為矩形的中心。在矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在O點把一帶電小球向各個方向發(fā)射,小球質(zhì)量為、所帶電荷量為。
(1)求小球在磁場中做完整圓周運動時的最大速度;
(2)現(xiàn)在把小球的速度增大為的倍,欲使小球盡快離開矩形,求小球在磁場中運動的時間。
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