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【题目】利用如图所示的装置可以验证机械能守恒定律,把滑块放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码相连,光电计时器的两个光电门间的距离为s,滑块的宽度为d(远小于s),如图所示。光电计时器能够记录下滑块分别通过两个光电门的时间t1t2,请回答下列问题:

1)滑块的右端两次经过光电门时的瞬时速度v1=__________v2=___________

2)本实验中验证机械能守恒定律的关系是_______________________________

【答案】

【解析】

(1)[1][2]由题意,因为d远小于s,故可以用 表示滑块通过光电门的速度,即

(2)[3]以滑块和钩码系统为研究对象,系统只有重力做功,重力势能减少量为,动能增加量为,故机械能守恒表达式为

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【题目】如图所示,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定,质量为m、电荷量为-qq0)的粒子束,粒子恰能在xy平面内做直线运动,重力加速度为g不计粒子间的相互作用,已知量为mgqB.

1)求粒子运动速度v的大小;

2)求粒子运动到距x轴为h所用的时间;

3)若保持EB不变,仅将粒子束的初速度大小变为2v,求运动过程中,粒子速度大小等于v的点所在的直线方程.

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【题目】如图所示,甲图实线为某一个静电场中方向未知的三条电场线,ab两个带电粒子均从电场中的P点无初速释放,两粒子仅在电场力作用下均沿着中间的电场线做直线运动(不考虑ab两粒子间的相互作用)ab粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线所示,虚线为过坐标原点的倾斜直线,则(  )

A.a粒子的加速度逐渐减小,b粒子的加速度逐渐增大

B.a粒子沿着电场线向左运动,b粒子沿着电场线向右运动

C.a粒子的电势能减小,b粒子的电势能增大

D.a粒子一定带正电,b粒子一定带负电

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【题目】如图所示,足够宽大的水平实验桌面Q的正中央的正上方距离桌面h=0.80mP处有一个粒子源,该粒子源射出的带电粒子初速度大小均为v0=2.0×102m/s、初速度方向为所在水平面的所有方向以及水平以下的所有方向,射出的带电粒子质量为m=2.0×10-15kg、电荷量为q=10-12C,现在整个空间加一个竖直向下的匀强电场,电场强度大小E=1.0×102V/m,结果粒子源射出的粒子最终都落在实验桌面Q上。不计粒子重力,不计粒子之间的相互作用以及粒子对匀强电场的影响,打在桌面上的粒子均镶嵌在桌面内,不反弹也不穿过桌面。求(结果保留2位有效数字)

(1)粒子打在实验桌上时的动能;

(2)实验桌上被粒子击中的区域的面积。

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【题目】自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高.如图所示,自耦变压器上的滑动触头P移动,可以调节输出电压,线圈MN两端与一个滑动变阻器相连接,Q为滑动变阻器的滑动触头,V1V2为理想电压表,如图所示,下列说法正确的是(  )

A.当交流电源接ab时,触头P上移,Q也上移,V1的示数不变,V2示数可能不变

B.当交流电源接ab时,触头P上移,Q下移,V1的示数不变,V2示数增大

C.当交流电源接cd时,触头P上移,V1的示数增大,V2示数不变

D.当交流电源接cd时,触头P上移,V1的示数减小,V2示数不变

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【题目】如图所示,一质量m1=0.45kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上,车顶右端放一质量m2=0.2kg的小物体,小物体可视为质点。现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5m/s的速度与小车脱离。子弹与车相互作用的时间很短,g10m/s2

求:(1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小;

2)小物块脱离小车时,系统产生的总内能。

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【题目】如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,直径竖直,O为圆心,最高点B处固定一光滑轻质滑轮,质量为m的小环A穿在半圆环上。现用细线一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉动,使A缓慢向上移动。小环A及滑轮B大小不计,在移动过程中,关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是(  )

A. F逐渐增大B. N的方向始终指向圆心O

C. N逐渐变小D. N大小不变

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【题目】甲图为某研究小组研究小球对轨道压力的装置原理图。在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道相隔一定的距离x,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,为了测试小球对轨道的压力,今在最低点与最高点各放一个压力传感器,并通过计算机显示出来,当轨道距离x变化时,记录两点压力差ΔFN与距离x的数据、作出ΔFN-x图象如乙图所示。(不计空气阻力,g10 m/s2)求:

(1)小球的质量和半圆轨道的半径;

(2)若小球在最低点B的速度为20 m/s,为使小球能始终沿光滑轨道运动,ΔFN的最大值。

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【题目】如图所示,把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上,当用某频率的紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度,下列说法正确的是(

A.验电器带正电,锌板带负电

B.验电器带负电,锌板也带负电

C.若改用红光照射锌板,验电器的指针一定也会偏转

D.若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转

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