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如图所示,一轻质光滑细直杆的底座与一轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,杆上套有一质量为m的小环,现给环一个竖直的力F,使弹簧的压缩量为x,然后控制作用在环上力的大小,使环向上做加速度为a(a小于g)的匀加速运动,直至环与杆的底座刚好要分离时,撤去对环的作用力,杆与弹簧始终处在竖直状态,求:

    (1)从环开始运动到环与杆底座刚好要分离时,环运动的时间

    (2)此过程中作用在环上的力F的最大值与最小值

    (3)若环离开杆的底座后的一瞬间撤去外力F,结果环刚好能上升到杆的顶端,则杆的长度为多少?

 


解析:(1)环与杆底座刚好要分离时环对底座的作用力刚好为零,即弹簧的弹力为零,这时弹簧处于原长,这个过程运动的位移为x

    (1分)

    (1分)

    (2)刚开始时力F最小,(2分)

    解得最小值  (2分)

    刚要离开时,F最大,(2分)

    解得F最大值  (2分)

    (3)环离开杆的底座时,速度为(1分)

    然后做竖直的上抛运动,刚好到杆顶速度为零

则杆长为   (2分)


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,defg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨,导轨间距离为L、电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端eg处,并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路,整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后,导体棒ab由静止开始向上加速运动。求:

(1)导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度;

(2)导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率;

(3)分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内,整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒。

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两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为ROA=OP =R。求玻璃材料的折射率。

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如图所示,在某一真空空间建立xOy坐标系,从原点O处向第I象限发射一比荷的带正电的粒子(重力不计),其速度的大小v0=1×103m/s,方向与x轴正方向成30°角。

(1)若在坐标系y轴右侧加上匀强磁场,在第I象限,磁场方向垂直xOy平面向外;在第IV象限,磁场方向垂直xOy平面向里;磁感应强度大小均为B=1T,如图甲所示,求粒子从O点射出后,第二次经过x轴时的横坐标x1

(2)若将上述磁场改为图乙所示的匀强磁场,在t=0到t1=时间内,y轴右侧磁场方向垂直于xOy平面向外;在t1=到t2=时间内,y轴右侧磁场方向垂直于xOy平面向里,此后该空间不存在磁场,在t=0时刻,粒子仍从O点以v0射入,求粒子从O点射出后第二次经过x轴时的横坐标x2

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如图所示,理想交变电流表与理想变压器原线圈相连,副线圈中有、交变电流表和开关s。初始开关s断开,原线圈接稳定的交变电压,下列说法正确的是(     )

A.s闭合,示数增大        B.s闭合,示数增大

C.s闭合,R2消耗的功率减小  D.s闭合,变压器输出功率增大

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半径为R的半球形介质截面如图所示,D为圆心,同一频率的单色光a、b相互平行,从不同位置进入介质,光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°,求:

①介质的折射率;

②光线a、b的射出点O与O′之间的距离。

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如图所示,用导线将验电器与洁净某种金属板连接,现用蓝光照射金属板,验电器指针发生明显偏转,针对这种现象,下列说法正确的是()

(A)属板表面的电子转移到验电器指针处

(B)金属板表面一部分电子脱离原子核的束缚飞出金属板表面

(C)改用黄光照射,验电器指针一定会偏转

(D)改用紫外线照射,验电器指针一定不会偏转


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质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上,另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回,则系统的总动量为_________kg·m/s,碰后物体A的速度大小为__________m/s。

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如右图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从bc边进入磁场开始到a点离开的过程中,线框中感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是下图中的


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