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【題目】如圖所示，半徑為R的水平圓盤可繞著過圓心O的豎直軸轉動，在圓盤上從圓心O到圓盤邊緣開有一沿半徑方向的光滑細槽．一根原長為R的輕彈簧置于槽內，一端固定在圓心O點，另一端貼放著一質量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內．

（1）若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤邊緣隨圓盤以角速度ω0轉動，求F1的大�。�

（2）若圓盤以角速度ω1轉動，小球被束縛在槽中距離圓盤邊緣為x的P點，此時彈簧的彈性勢能為EP．解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤時沿槽方向的速度大小為v，求此過程中槽對小球做的功W1；

（3）若圓盤以角速度ω2轉動，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤邊緣緩慢向內移動距離x到達P點．如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數k以及此過程中推力做的功W2．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）小球在沿槽方向的力F1得作用下做圓周運動，由向心力公式有

（2）設小球從槽口飛出圓盤時的速度為，則根據運動的合成：，設在此過程中彈簧對小球做功為W，有動能定理有：，由于，解得

（3）當小球沿槽方向緩慢向內移動得距離為x1時，由向心力公式有，解得

由于F得大小不變，與x1無關，則有所以推力做的功

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上，杯蓋質量為m，杯身與熱水的總質量為M，杯子的橫截面積為S。初始時杯內氣體的溫度為T0，壓強與大氣壓強p0相等。因杯子不保溫，杯內氣體溫度將逐步降低，不計摩擦。

（1）求溫度降為T1時杯內氣體的壓強P1；

（2）杯身保持靜止，溫度為T1時提起杯蓋所需的力至少多大？

（3）溫度為多少時，用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起？

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【題目】如圖甲為手機無線充電工作原理示意圖，它由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數為匝，電阻，在它的c、d兩端接一般值的電阻。設在受電線圈內存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，可在受電線圈中產生正弦式交變電流。求：

（1）在一個周期內，電阻R上產生的焦耳熱；

（2）從到時間內，通過電阻R的電荷量。

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【題目】如圖所示，豎直方向上固定一光滑絕緣細桿，兩電荷量相等的正點電荷A、B關于細桿對稱固定．一帶正電荷的小球（圖中未標出）套在細桿上，從距兩點電荷連線h1處由靜止釋放，經過時間t1運動到與兩點電荷等高處．此過程中小球的速度v、加速度a隨時間t的變化圖象，動能Ek、電勢能Ep隨下降距離h的變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長的光滑平行導軌固定在水平面內，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，導軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻．一金屬棒垂直導軌放置，質量為m，接入電路的電阻為r．在金屬棒中點對棒施加一個水平向右、平行于導軌的拉力，棒與導軌始終接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度為g．

（1）若金屬棒以速度v0做勻速運動，求棒受到的拉力大小F1；

（2）若金屬棒在水平拉力F2作用下，棒運動的速度v隨時間t按余弦規(guī)律變化，如圖乙所示，取水平向右為正方向，從t=0時刻開始到第一次運動到最右端時的距離為x．求此過程中通過電阻R的電荷量q；

（3）在（2）的情況下，求t=0到tT的過程中，整個回路產生的熱量Q以及拉力F2做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一有界勻強磁場垂直于xOy平面向里，其邊界是以坐標原點O為圓心、半徑為R的圓．一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從磁場邊界與x軸交點P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場，恰能從M點離開磁場．不計粒子的重力．

（1）求勻強磁場的磁感應強度大小B；

（2）若帶電粒子從P點以速度大小v0射入磁場，改變初速度的方向，粒子恰能經過原點O，求粒子在磁場中運動的時間t及離開磁場時速度的方向；

（3）在勻強磁場外側加一有界均勻輻向電場，如圖所示，與O點相等距離處的電場強度大小相等，方向指向原點O．帶電粒子從P點沿x軸正方向射入磁場，改變初速度的大小，粒子恰能不離開電場外邊界且能回到P點，求粒子初速度大小v以及電場兩邊界間的電勢差U．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質量分別是2m和m．勁度系數為k的輕質彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強電場中．開始時，物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止，且輕繩恰好伸直．現(xiàn)撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，不計一切摩擦．則在此過程中（ ）

A. 物體B所受電場力大小為

B. B的速度最大時，彈簧的伸長量為

C. 撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為

D. 物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機械能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細均勻且橫截面積相等的玻璃管A、B下端用橡皮管連接，A管固定且上端封閉，上端被水銀柱封閉有長度為6cm的空氣柱，氣體溫度為300K．B管兩端開口且足夠長，上端與大氣相通，外界大氣壓強為75cmHg．初始時兩管中水銀面等高，現(xiàn)將B管豎直向上緩慢提升一段距離，穩(wěn)定后，A管中氣柱長度變?yōu)?/span>5cm。

（i）求穩(wěn)定后A、B兩管中水銀面的高度差；

（ii）穩(wěn)定后，保持B管不動，升高A管中氣體的溫度，當A管中空氣柱長度恢復為6cm時，求此時氣體的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為2L的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為一個邊長為L粗細均勻的正方形導線框abcd，其所在平面與磁場方向垂直，導線框的對角線與虛線框的對角線在一條直線上，導線框各邊的電阻大小均為在導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向進入磁場，到整個導線框離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是　　

A. 導線框進入磁場區(qū)域時產生逆時針方向的感應電流

B. 導線框中有感應電流的時間為

C. 導線框的bd對角線有一半進入磁場時，整個導線框所受安培力大小為

D. 導線框的bd對角線有一半進入磁場時，導線框a、c兩點間的電壓為

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