【题目】在粗糙的水平面上,一质量为2kg的物块在水平力F作用下由静止开始运动,若力F随时间t变化的规律如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数为0.4,取重力加速度g=10m/s2,则物块在( )
A.第2s末、第7s末、第10s末的加速度大小之比为1∶3∶3
B.第6s末、第8s末、第12s末的速度大小之比为1∶1∶1
C.0~6s内、6~8s内、8~12s内的位移大小之比为3∶1∶2
D.0~6s内、6~8s内、8~12s内受到的合外力做功大小之比为1∶1∶4
【答案】AD
【解析】
AB.滑动摩擦力大小
f=μmg=8N
物块在0~6s内的加速度为
a1==1m/s2
第6s末的速度
v1=a1Δt1=6m/s
物块在6~8s内的加速度为
a2==-3m/s2
第8s末的速度
v2=v1+a2Δt2=0
物块在8~12s内的加速度
a3==-3m/s2
第12s末的速度
v3=a3Δt3=-12m/s
所以第2s末、第7s末、第10s末的加速度大小之比为1∶3∶3,故A正确,B错误;
C.物块在0~6s内、6~8s内、8~12s内的位移大小之比为
∶∶=3∶1∶4
故C错误;
D.根据动能定理得物块在0~6s内、6~8s内、8~12s内受到的合外力做功大小之比为
∶∶=1∶1∶4
故D正确。
故选AD。
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【题目】设某放射性元素的半衰期为,另一放射性元素的半衰期为,在初始时刻,的原子核数目为,的原子核数目为,则
A.经过时间,、的原子核数目都等于
B.经过时间,、的原子核数目都等于
C.经过时间,、的原子核数目都等于
D.经过时间,、的原子核数目都等于
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【题目】如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图,闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转,则当电键闭合稳定后,将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中,灵敏电流计G指针的偏转情况是 (选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”);将线圈A从线圈C中拔出,则与缓慢拔出相比,快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度 (选填“更大”、“更小”或“相同”).
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【题目】如图所示,在匀强磁场中放置一个边长为1m、电阻为0.5Ω的单匝正方形导线框,线框平面与磁场垂直,磁场的磁感应强度的大小按B=(1+2t)T随时间变化,则( )
A.线框中的感应电动势逐渐增大
B.线框中的感应电流大小始终为4A
C.t=ls时线框受到的磁场力为12N
D.t=ls时穿过线框的磁通量为3Wb
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【题目】如图所示,光滑的斜面与水平面成α=53°角,斜面所处的空间有方向水平向里、磁感应强度大小为B=12.5T的匀强磁场和方向既垂直于磁场又垂直于斜面、场强大小为E=250N/C的匀强电场.一个质量为m=1kg、电荷量为q=2×10-2C、带负电的小滑块以初速度v0=8m/s沿斜面向上运动.已知初速度v0方向垂直于磁场,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)滑块开始运动时的加速度a的大小。
(2)滑块向上运动的时间t。
(3)滑块在斜面上运动的路程s。
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【题目】如图是某交流发电机产生的交变电流的图象,根据图象可以判定( )
A. 此交变电流的频率为5Hz
B. 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sin10πt(V)
C. 将标有“12V3W”的灯泡接在此交流电源上,灯泡可以正常发光
D. 图象上对应的0.1s时刻,发电机中的线圈刚好转至中性面
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【题目】如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )
A. 线框中感应电流的有效值为
B. 线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C. 从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D. 线框转一周的过程中,产生的热量为
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【题目】如图所示,在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强电场.在第二象限中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点.在A点正下方有一个粒子源P,P可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0、质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计,不计粒子间的相互作用),其中沿y轴正向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场.
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B.
(2)求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围.
(3)如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向,分析带电粒子将从何处离开磁场,可以不写出过程.
【答案】(1) (2)x的范围,t的范围 (3)从A点正上方的D点离开磁场
【解析】试题分析:由题设条件,从A点沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场,由几何关系知道它做匀速圆周运动的半径为R,再由洛仑兹力提供向心力可以求得磁感应强度的大小;由于所有粒子做匀速圆周运动的半径等于磁场圆的半径,可以证明:沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时方向均沿x轴正方向进入电场,之后做类平抛运动,显然运动时间最长的带电粒子是从D点水平射出的粒子,由类平抛运动运动规律就能求出打在x轴的最远点;若将第一象限的电场改为沿x轴负方向,则粒子从磁场水平射出后做匀减速直线运动至速度为零,再沿x轴负方向做匀加速直线运动进入磁场做匀速圆周运动,由于速度方向反向,则粒子所受洛仑兹力反向,最后从D点射出磁场.
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,从A点运动到C点的过程中带电粒子的运动轨迹为个圆弧,轨迹半径r=R
由,得
(2)沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时的速度大小均为v0,方向均平行于x轴,其临界状态为粒子从D点沿x轴正方向离开磁场
分析粒子从D点离开磁场的情况,粒子在磁场中运动时间为,得
从D点平行于x轴运动至y轴的时间
在第一象限内运动过程中,粒子做类平抛运动,设运动时间为t3,则,,
解得,
则
带电粒子到达x轴时的横坐标范围为
到达x轴前运动时间的范围
(3)将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向时,带电粒子将从A点正上方的D点离开磁场。
【点睛】本题的关键点是带电粒子做匀速圆周运动的半径恰与磁场圆的半径相等,可以证明两圆心与两交点构成菱形,所以两对边平行,从而离开磁场中速度方向水平向右.这也是磁聚焦的大原理。
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法正确的是________.
A.在完全失重的情况下,气体的压强为零
B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.水中气泡上浮过程中,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小
E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
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【题目】如图所示,a、b分别是A、B两物体的v-t图像,以下说法正确的是( )
A. A物体在5 s内一直做匀减速直线运动,B物体在5 s内一直做匀速直线运动
B. 在5 s内A、B两物体的位移差是35 m
C. A物体在第3 s末的速度为12 m/s
D. 前3 s内A物体的位移为60 m
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