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【题目】如图所示,倾角为θ的绝缘斜面体ABC置于粗糙的水平地面上.一质量为m、电荷量为+q的小物块(可看作是点电荷)恰好能在斜面上匀速下滑.若在AB中点D的上方固定一电荷量为-Q的点电荷,再让物块以某一速度从斜面上B点滑下,物块始终未离开斜面,且斜面体保持静止不动.在不考虑空气阻力和电荷损失的情况下,关于在物块下滑过程中分析正确的是( )
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A. 放置负电荷前,物块匀速运动过程中,地面对斜面体的摩擦力为零
B. 放置负电荷后,物块的电势能先减小,后增大
C. 放置负电荷前与放置负电荷后物块到达D点的加速度相同
D. 放置负电荷前与放置负电荷后物块到达A点的机械能相同
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【题目】如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力影响,下列说法中正确的是:( )
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A. 该粒子一定带正电
B. 带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同
C. 若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
D. 若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上,它仍能经过B点.
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【题目】(16分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m,A与B的质量相等,A与B整体与桌面之间的动摩擦因数
=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:
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(1)碰撞前瞬间A的速率v。
(2)碰撞后瞬间A与B整体的速度。
(3)A与B整体在桌面上滑动的距离L。
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【题目】轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB简的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后释放,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g。
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(1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离;
(2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P得质量的取值范围。
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
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(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上做出
--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
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(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
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【题目】图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是( )
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图甲 图乙
A. 输入电压u的表达式u=20
sin 50π V
B. 只断开S2后,L1、L2均正常发光
C. 只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D. 若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
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【题目】霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中,例如应用霍尔效应测试半导体是电子型还是空穴型,研究半导体内载流子浓度的变化等.在霍尔效应实验中,如图所示,宽ab为1 cm、长ad为4 cm、厚ae为1.0×10-3cm的导体,沿ad方向通有3 A的电流,当磁感应强度B=1.5 T的匀强磁场垂直向里穿过abcd平面时,产生了1.0×10-5V的霍尔电压,(已知导体内定向移动的自由电荷是电子)则下列说法正确的是
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A. 在导体的上表面聚集自由电子,电子定向移动的速率v=
×10-3m/s
B. 在导体的前表面聚集自由电子,电子定向移动的速率v=
×103m/s
C. 在其它条件不变的情况下,增大ad的长度,可增大霍尔电压
D. 每立方米的自由电子数为n=2.8×1029个
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【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
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回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号).
A.弹簧原长l0
B.小球的质量m
C.弹簧的压缩量Δx
D.桌面到地面的高度h
E.小球抛出点到落地点的水平距离s
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=________.
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【题目】如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,F随时间t变化的图像如图乙所示,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计.下列关于棒的运动速度v,电流I、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率
随时间变化的图象可能正确的是
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A.
B.
C.
D. ![]()
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【题目】如图所示,a、b两物块质量分别为m、2m,用不计质量的细绳相连接,悬挂在定滑轮的两侧,不计滑轮质量和一切摩擦.开始时,a、b两物块距离地面高度相同,用手托住物块b,然后由静止释放,直至a、b物块间高度差为h.在此过程中,下列说法正确的是( )
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A. 物块a的机械能守恒
B. 物块b机械能减少了
mgh
C. 物块a重力势能的增加量大于其动能增加量
D. 物块b重力势能的减少量等于它克服细绳拉力所做的功
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