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【題目】如圖所示,傾角為θ的絕緣斜面體ABC置于粗糙的水平地面上.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物塊(可看作是點(diǎn)電荷)恰好能在斜面上勻速下滑.若在AB中點(diǎn)D的上方固定一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷,再讓物塊以某一速度從斜面上B點(diǎn)滑下,物塊始終未離開斜面,且斜面體保持靜止不動.在不考慮空氣阻力和電荷損失的情況下,關(guān)于在物塊下滑過程中分析正確的是( )
A. 放置負(fù)電荷前,物塊勻速運(yùn)動過程中,地面對斜面體的摩擦力為零
B. 放置負(fù)電荷后,物塊的電勢能先減小,后增大
C. 放置負(fù)電荷前與放置負(fù)電荷后物塊到達(dá)D點(diǎn)的加速度相同
D. 放置負(fù)電荷前與放置負(fù)電荷后物塊到達(dá)A點(diǎn)的機(jī)械能相同
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【題目】如圖所示,L1和L2為兩平行的虛線,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,A、B兩點(diǎn)都在L2上.帶電粒子從A點(diǎn)以初速v斜向上與L2成30°角射出,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點(diǎn),經(jīng)過B點(diǎn)時速度方向也斜向上,不計重力影響,下列說法中正確的是:( )
A. 該粒子一定帶正電
B. 帶電粒子經(jīng)過B點(diǎn)時速度一定與在A點(diǎn)時速度相同
C. 若將帶電粒子在A點(diǎn)時初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點(diǎn)
D. 若將帶電粒子在A點(diǎn)時初速度方向改為與L2成45°角斜向上,它仍能經(jīng)過B點(diǎn).
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【題目】(16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),F(xiàn)將A無初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個整體,并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2m,A與B的質(zhì)量相等,A與B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰撞前瞬間A的速率v。
(2)碰撞后瞬間A與B整體的速度。
(3)A與B整體在桌面上滑動的距離L。
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【題目】輕質(zhì)彈簧原長為2l,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,彈簧長度為l,F(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5l的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊P與AB簡的動摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度l,然后釋放,P開始沿軌道運(yùn)動,重力加速度大小為g。
(1)若P的質(zhì)量為m,求P到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小,以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離;
(2)若P能滑上圓軌道,且仍能沿圓軌道滑下,求P得質(zhì)量的取值范圍。
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【題目】(11分)圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計時器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。
(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:
①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計時器打出一系列________的點(diǎn)。
②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。
③打開打點(diǎn)計時器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。
④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③。
⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計數(shù)點(diǎn)的間距s1,s2,…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出--m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則與m處應(yīng)成_________關(guān)系(填“線性”或“非線性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本實(shí)驗(yàn)中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。
(ⅱ)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________。
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【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2=5∶1,電阻R=20Ω,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開關(guān).原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將S1接1、S2閉合,此時L2正常發(fā)光.下列說法正確的是( )
圖甲 圖乙
A. 輸入電壓u的表達(dá)式u=20sin 50π V
B. 只斷開S2后,L1、L2均正常發(fā)光
C. 只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大
D. 若S1換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W
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【題目】霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中,例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型,研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等.在霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,寬ab為1 cm、長ad為4 cm、厚ae為1.0×10-3cm的導(dǎo)體,沿ad方向通有3 A的電流,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.5 T的勻強(qiáng)磁場垂直向里穿過abcd平面時,產(chǎn)生了1.0×10-5V的霍爾電壓,(已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動的自由電荷是電子)則下列說法正確的是
A. 在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子,電子定向移動的速率v=×10-3m/s
B. 在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子,電子定向移動的速率v=×103m/s
C. 在其它條件不變的情況下,增大ad的長度,可增大霍爾電壓
D. 每立方米的自由電子數(shù)為n=2.8×1029個
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【題目】某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連;彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖所示.向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面.通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.
回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等.已知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的________(填正確答案標(biāo)號).
A.彈簧原長l0
B.小球的質(zhì)量m
C.彈簧的壓縮量Δx
D.桌面到地面的高度h
E.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
(2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek=________.
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【題目】如圖甲所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一電阻R,整個裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.t=0時對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,F隨時間t變化的圖像如圖乙所示,使金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,導(dǎo)軌電阻忽略不計.下列關(guān)于棒的運(yùn)動速度v,電流I、流過R的電荷量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時間變化的圖象可能正確的是
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、2m,用不計質(zhì)量的細(xì)繩相連接,懸掛在定滑輪的兩側(cè),不計滑輪質(zhì)量和一切摩擦.開始時,a、b兩物塊距離地面高度相同,用手托住物塊b,然后由靜止釋放,直至a、b物塊間高度差為h.在此過程中,下列說法正確的是( )
A. 物塊a的機(jī)械能守恒
B. 物塊b機(jī)械能減少了mgh
C. 物塊a重力勢能的增加量大于其動能增加量
D. 物塊b重力勢能的減少量等于它克服細(xì)繩拉力所做的功
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