【題目】某同學利用如圖(1)所示的氣墊導軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒在氣墊導軌上安裝了兩個光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連
①用10分度游標卡尺測量遮光條寬度d,如圖(2)所示遮光條寬度d=___________mm
②實驗時要調整氣墊導軌水平。不掛鉤碼和細線,接通氣源,輕推滑塊從軌道右端向左運動的過程中,發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間.以下選項中能夠達到調整氣墊導軌水平目標的措施是_______(選填相應選項前的符號)
A.調節(jié)旋鈕P使軌道左端升高一些
B.遮光條的寬度增大一些
C.滑塊的質量增大一些
D.氣源的供氣量增大一些
③調整氣墊導軌水平后,掛上細繩和鉤碼進行實驗,測出光電門1、2間的距離L. 遮光條的寬度d,滑塊和遮光條的總質量M,鉤碼質量m. 由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2,則遮光條通過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=__________;驗證系統(tǒng)機械能守恒定律成立的表達式是________________(用題中的字母表示)
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【題目】“天宮一號”是我國第一個目標飛行器和空間實驗室.已知“天宮一號”繞地球的運動可看做是勻速圓周運動,轉一周所用的時間約為90分鐘.關于“天宮一號”,下列說法正確的是( )
A. “天宮一號”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小
B. “天宮一號”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小
C. “天宮一號”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍
D. 當宇航員站立于“天宮一號”內不動時,他所受的合力為零
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【題目】)以下有關熱學內容的敘述,正確的是 ________。
A.在兩分子間距離增大的過程中,分子間的作用力一定減小
B.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),M表示銅的摩爾質量, 表示實心銅塊的密度,那么銅塊中一個銅原子所占空間的體積可表示為
C.雨天打傘時,雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力
D.晶體一定具有規(guī)則形狀,且有各向異性的特征
E.理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱
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【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.在xOy平面內,從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是
A. 若v一定,θ越大.則粒子在磁場中運動的時間越短
B. 若v一定,θ越大,則粒子離開磁場的位置距O點越遠
C. 若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短
D. 若θ一定,v越大,則粒子離開磁場的位置距0點越遠
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【題目】如圖,一顆在橢圓軌道Ⅰ上運行的地球衛(wèi)星,通過軌道Ⅰ上的近地點P時,短暫點火加速后進人同步轉移軌道Ⅱ.當衛(wèi)星到達同步轉移軌道Ⅱ的遠地點Q時,再次變軌,進入同步軌道Ⅲ.下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道I的P點進入軌道Ⅱ機械能增加
B. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ經過Q點時和在軌道Ⅱ經過Q點時速度相同
C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ經過Q點時和在軌道Ⅱ經過Q點時加速度相同
D. 由于不同衛(wèi)星的質量不同,因此它們的同步軌道高度不同
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【題目】如圖所示,兩平行金屬板E、F之間電壓為U.兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)城內,有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.一質量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力)、由E板中央處靜止釋放、經F板上的小孔射出后,垂直進入磁場,且進入磁場時與邊界MN成60°角,最終粒子從邊界MN離開磁場,求:
(1)粒子離開電場時的速度v及粒子在磁場中做圓周運動的半徑r;
(2)兩邊界MN、PQ的最小距離d;
(3)粒子在磁場中運動的時間t.
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【題目】如圖所示的xOy坐標系中,y軸右側空間存在范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于xOy平面向外.Q1、Q2兩點的坐標分別為(0,L)、(0,-L),現(xiàn)有質量為m、電量為+q的粒子,在P點沿PQ1方向進入磁場,α=30°,不計粒子重力.
(1)若粒子從點Q1直接通過點Q2,求粒子初速度大;
(2)若粒子從點Q1直接通過點O,求粒子第一次經過x軸的交點坐標;
(3)若粒子從點Q1直接通過點O,求粒子從P點運動到O點所有的時間
【答案】(1) (2)(L,0)(3)
【解析】(1)由題意畫出粒子運動軌跡如圖甲所示.
粒子在磁場中做圓周運動的半徑大小為R1,由幾何關系得:R1cos30°=L
粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:qv1B=m
解得v1=
(2)由題意畫出粒子運動軌跡如圖乙所示.
設其與x軸交點為M,橫坐標為xM,由幾何關系知
2R2cos30°=L
xM=2R2sin30°
則M點坐標為(L,0)
(3)由
解得
PQ1=
則粒子從P到Q1的時間
粒子在磁場中運動的時間
粒子從P點運動到O點所有的時間為:t=t1+t2=
點睛:本題考查了粒子在磁場中的運動,關鍵作出粒子的軌跡圖,結合幾何關系,運用半徑公式進行求解,此題對數(shù)學幾何的關系要求較高,需加強這方面的訓練.
【題型】解答題
【結束】
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣斜面ABC的頂端A,由靜止釋放一質量為m1=2Kg、電荷量q=2×10-6C的帶正電的小球a,沿斜面運動至底端C,小球a可視為質點,斜面高度h=0.7m。在B點固定一場源電荷,該場源電荷在A點的電勢為5×106V,在C點電勢為4×106V。CD段是光滑絕緣的水平面,若在CD段有一水平向右的有界(兩豎直直線間)勻強電場,電場強度大小E=4.5×105V/m,C、D間距離為10m,當小球a到達D點時與處在同一水平直線上,靜止懸掛的質量為m2=1Kg的小球b發(fā)生對心碰撞,碰撞時沒有能量損失,已知懸線長R=2.5m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球a經過C點時的速率
(2)碰撞后小球a的動量大小和方向
(3)小球b所能擺起的最大角度θ的余弦值。
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【題目】三條在同一平面(紙面)內的長直絕緣導線組成一等邊三角形,在導線中通過的電流均為I,方向如圖所示.a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上,且到相應頂點的距離相等.將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3,下列說法正確的是 ( )
A. B1<B2<B3
B. B1=B2=B3
C. a和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里
D. a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里
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【題目】如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通,閥門K2位于細管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1、K3;B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關閉K1。已知室溫為27 ℃,汽缸導熱。
(i)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;
(ii)接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置;
(iii)再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高20 ℃,求此時活塞下方氣體的壓強。
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