【题目】如图所示,水平面内有两条平行金属导轨,金属棒垂直放置在导轨上,竖直向下的匀强磁场与导轨平面垂直。某时刻,使金属棒以 v0=2 m/s 的初速度开始向右运动,与此同时金属棒还受到一个外力 F 的作用,使得金属棒在磁场中先匀减速,再反向匀加速回到出发点。已知外力 F 与金属棒垂直、与导轨在同一平面内。金属棒减速、加速运动的加速度均为 2 m/s2,金属棒与导轨间的动摩擦因数为 0.2,金属棒质量 0.1 kg、电阻 0.2 Ω,磁感应强度为 1.0 T,导轨间距为 0.2 m,与导轨相连的电阻阻值为 0.3 Ω。其余电阻均不计
(1)金属棒减速过程中运动的距离和时间。
(2)金属棒减速、加速过程中外力 F 的大小随时间变化的关系。
【答案】(1) 1m ,1s (2)向右运动时: F = 0.16(1- t)N ,( 0 < t <1s)方向水平向右;返回时: F = 0.8(0.2t + 0.3)N (1s < t <2s ),方向水平向左.
【解析】
(1)根据运动公式v02=2as
金属棒速度减为零所经历的时间
(2)金属棒做匀减速运动,则有 v = v0 - at
电流:
安培力 FA = BIL = 0.16(1- t )N
由题意知,开始时 F 方向向右,根据牛顿第二定律有 FA + mg - F = ma
代入数据得 F = 0.16(1- t)N ,( 0 < t <1s)方向水平向右
返回过程,安培力与前进过程的安培力方向相反
FA = -FA = 0.16(t - 1)N
返回过程 F - FA - mg = ma
代入已知数据得 F = 0.8(0.2t + 0.3)N (1s < t <2s ),方向水平向左。
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【题目】某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F 5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)
vB | vC | vD | vE | vF | |
数值/(m·s-1) | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________。
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【题目】如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.
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【题目】如图所示,光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接,一质量m=1.0 kg的小滑块从A点由静止滑下,已知AB段斜面倾角为53°,A点离B点所在水平面的高度h=0.8 m。两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞,能以到达B点时同样大小的速度冲上BC斜面,已知BC段斜面倾角为37°,滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离斜面,从滑块到达B点时起,经0.6 s 正好通过C点。(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小滑块到达B点时速度的大小;
(2)小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小;
(3)BC之间的距离。
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【题目】某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,实验室提供的器材有:
A.小灯泡 L(额定电压 3.8 V,额定电流0.32 A);
B.电压表 V(量程 3 V,内阻 3 kΩ);
C.电流表 A(量程 0.5 A,内阻 0.5 Ω);
D.定值电阻 R。(阻值 1 000 Ω);
E.滑动变阻器 R(阻值 0~9.0 Ω);
F.电源 E(电动势 5 V,内阻不计);
J.开关 S;导线若干。
(1)实验要求能够实现在 0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,在下面虚线框中画出实验电路原理图
____________;
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
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【题目】“嫦娥”三号探测器经轨道I到达P点后经过调整速度进入圆轨道II,经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ,最后经过动力下降降落到月球表面上.下列说法正确的是( )
A. “嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/s
B. “嫦娥”三号”由轨道I经过P点进入轨道Ⅱ时要加速
C. “嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态
D. “嫦娥”三号”分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时,加速度相等
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【题目】如图所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场.一电量为q、质量为m的带正电的粒子,在-x轴上的点a以速率v0,方向和-x轴方向成60°射入磁场,然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场,并经过x轴上x=2L处的c点时速度大小为 v0.不计粒子重力.求
(1)磁感应强度B的大小
(2)电场强度E的大小.
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【题目】2017年11月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,博览会还迎来了英国皇家空军“红箭”特技飞行表演队的中国航展首秀。如图所示,9架表演机保持队形不变飞过观礼台。下列关于“红箭”特技飞行表演的说法正确的是( )
A. 地面上的人看到飞机飞过,是以飞机为参考系
B. 飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系
C. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D. 在描述飞机运动时,必须以地面为参考系
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【题目】我国发射的“神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,已知“神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船的轨道半径之比为2:1。下列说法正确的是( )
A. “神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船线速度之比
B. “神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船周期之比2:1
C. “神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船角速度之比1:2
D. “神州六号”载人飞船与“神州五号”飞船向心加速度之比1:2
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