【題目】如圖表示水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場疊加區(qū)域,一個質(zhì)量是m,帶電量是q的質(zhì)點B恰好能靜止在區(qū)域中間,另一個質(zhì)量為2m,帶電量也為q的質(zhì)點A恰好能以某一速度沿著垂直于磁場、電場方向做勻速直線運動,且正好與靜止的質(zhì)點B發(fā)生正碰,碰后兩質(zhì)點粘在一起運動,碰撞的過程無電量損失,則下列正確的是
A. 碰后兩質(zhì)點的運動向下偏且動能增加
B. 碰后兩質(zhì)點的運動向上偏且動能增加
C. 碰后兩質(zhì)點的運動向上偏且動能減少
D. 碰后兩質(zhì)點的運動向下偏且動能減少
【答案】C
【解析】一個質(zhì)量是m帶電量是q的質(zhì)點B恰好能靜止在區(qū)域中間,該質(zhì)點受重力和向上的電場力。mg=Eq;帶電量也為q的質(zhì)點A恰好能以某一速度沿著垂直于磁場、電場方向做勻速直線運動,該質(zhì)點受重力和向上的電場力、洛倫茲力。2mg=Eq+Bqv;且正好與靜止的質(zhì)點B發(fā)生正碰,碰后兩質(zhì)點粘在一起運動,根據(jù)動量守恒定律列出等式2mv=3mv′,解得v′=2v/3
此時系統(tǒng)受重力3mg,向上的電場力2Eq,洛倫茲力4Bqv/3,此時系統(tǒng)的合力向上。由于洛倫茲力做功為零,系統(tǒng)重力與向上的電場力合力向下,做負功,所以系統(tǒng)動能減小。故選C。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢E=6.0V,內(nèi)阻r=2Ω,定值電阻R1=R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,電容器的電容C=100F,電容器原來不帶電.求:
(1)閉合開關(guān)S后,電路穩(wěn)定時,流過R3的電流大小I3;
(2)閉合開關(guān)S后,直至電路穩(wěn)定過程中流過R4的總電荷量Q。
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【題目】如圖所示是“探究求合力的方法”實驗裝置.下列說法中正確的是( )
A. 彈簧測力計拉細線時,拉力方向必須豎直向下
B. 為減小測量誤差,F1、F2的大小必須相等
C. 為減小測量誤差,F1、F2的夾角應(yīng)為90°
D. 在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中,橡皮條結(jié)點O的位置不能變化
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【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為L,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下.有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a 棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c 連接,連接a棒的細線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運動,b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上.a(chǎn)棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計.則
A.物塊c的質(zhì)量是2msinθ
B.b棒放上導(dǎo)軌前,物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能
C.b棒放上導(dǎo)軌后,物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能
D.b棒放上導(dǎo)軌后,a棒中電流大小是
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【題目】有一如圖所示的裝置,輕繩上端系在豎直桿的頂端O點,下端P連接一個小球(小球可視為質(zhì)點),輕彈簧一端通過鉸鏈固定在桿的A點,另一端連接在P點,整個裝置可以在外部驅(qū)動下繞OA軸旋轉(zhuǎn)。剛開始時,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于水平方向,F(xiàn)在讓桿從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動,整個過程中,繩子一直處于拉伸狀態(tài),彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力。已知:OA=4m,OP=5m,小球質(zhì)量m=1kg,彈簧原長l=5m,重力加速度g取10m/2。求:
(1)彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)當(dāng)彈簧彈力為零時,整個裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω。
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【題目】如圖所示,M1N1、M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離是d=0.5m,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=2Ω,質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌,可在導(dǎo)軌上左右滑動并與導(dǎo)軌有良好的接觸,滑動過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N,滑塊用絕緣細線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接,細線跨過光滑的定滑輪,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度是B=2T,將滑塊由靜止釋放。設(shè)導(dǎo)軌足夠長,磁場足夠大,M未落地,且不計導(dǎo)軌和滑塊的電阻。g=10m/s2,求:
(1)滑塊能獲得的最大動能
(2)滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度
(3)由于滑塊做切割磁感線運動,對滑塊中的自由電荷產(chǎn)生一個作用力,從而產(chǎn)生電動勢,設(shè)滑塊從開始運動到獲得最大速度的過程中,滑塊移動的距離是x=1m,求此過程中此作用力對自由電荷做的功。
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【題目】如圖所示,在一個傾角為θ的斜面上,有一個質(zhì)量為m,帶負電的小球P(可視為點電荷),空間存在著方向垂直斜面向下的勻強磁場,帶電小球與斜面間的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿圖中所示的哪個方向運動時,有可能保持勻速直線運動狀態(tài)( )
A. v1方向
B. v2方向
C. v3方向
D. v4方向
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【題目】圖示為“探究合力功與物體動能變化的關(guān)系”的實驗裝置,只改變重物的質(zhì)量進行多次實驗,每次小車都從同一位置A由靜止釋放。請回答下列問題:
(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度d,其示數(shù)如圖所示,則d = __________mm。
(2)平衡摩擦力時,________(填“要”或“不要”)掛上重物。
(3)實驗時,________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量(包括拉力傳感器和遮光條)。
(4)按正確實驗操作后,為了盡可能減小實驗誤差,若傳感器的示數(shù)為F,小車總質(zhì)量為M,重物的總質(zhì)量為m,A、B兩點間的距離為L,遮光條通過光電門的時間為t,則需要測量的物理量是__________。
A.M、m、L B.F、M、L、t C.F、m、L、t D.F、M、L
(5)在實驗誤差允許范圍內(nèi),關(guān)系式 ______________________成立。(用測量的物理量表示)
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【題目】在勻強磁場中,一矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A. t=0.01s時穿過線框的磁通量最小
B. t=0.01s時穿過線框的磁通量變化率最大
C. 該線框勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小為100π
D. 電動勢瞬時值為22V時,線圈平面與中性面的夾角可能為45°
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