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【題目】如圖所示,兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌間距為L=0.5 m,與水平面成θ=30°角。區(qū)域ABCD、CDFE內(nèi)分別有寬度為d=0.2 m垂直導(dǎo)軌平面向上和向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度均為B=0.6 T。細金屬棒P1、P2質(zhì)量均為m=0.1 kg,電阻均為r=0.3 Ω,用長為d的輕質(zhì)絕緣細桿垂直P1、P2將其固定,并使P1、P2垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌平面上與其接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。用平行于導(dǎo)軌的拉力F將P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿過兩磁場區(qū)域,g取10 m/s2。求:
(1)金屬棒P1在ABCD磁場中運動時,拉力F的大;
(2)從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中,拉力F的最大功率;
(3)從金屬棒P1進入磁場到P2離開磁場的過程中,電路中產(chǎn)生的熱量。
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【題目】如圖所示,一根直桿與水平面成θ=37°角,桿上套有一個小滑塊,桿底端N處有一彈性擋板,板面與桿垂直. 現(xiàn)將物塊拉到M點由靜止釋放,物塊與擋板碰撞后以原速率彈回.已知M、N兩點間的距離d=0.5m,滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2.取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1) 滑塊第一次下滑的時間t;
(2) 滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x;
(3) 滑塊在直桿上滑過的總路程s.
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【題目】如圖,互相垂直的兩根光滑足夠長金屬軌道POQ固定在水平面內(nèi),電阻不計。軌道內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場。一根質(zhì)量為m、單位長度電阻值為r0的長金屬桿MN與軌道成45°位置放置在軌道上。以O位置為坐標(biāo)原點,t=0時刻起,桿MN在水平向右外力作用下,從O點沿x軸以速度v0勻速向右運動。求:
(1)t時刻MN中電流I的大小和方向;
(2)t時間內(nèi),MN上產(chǎn)生的熱量Q;
(3)若桿MN從O點由靜止起以大小為a的加速度先做勻加速運動,速度達到v0后再做勻速直線運動。寫出外力F與時間t關(guān)系的表達式,并定性畫出F―t關(guān)系圖。
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【題目】如圖甲所示,在直角坐標(biāo)系中的0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側(cè)有以點(2L,0)為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域,與x軸的交點分別為M、N,在xOy平面內(nèi),從電離室產(chǎn)生的質(zhì)量為m,帶電量為e的電子以幾乎為零的初速度從P點飄入電勢差為U的加速電場中,加速后經(jīng)過右側(cè)極板上的小孔Q點沿x軸正方向進入勻強電場,已知O、Q兩點之間的距離為,飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域,不考慮電子所受的重力。
(1)求0≤x≤L區(qū)域內(nèi)電場強度E的大小和電子從M點進入圓形區(qū)域時的速度vM;
(2)若圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直于紙面向外的勻強磁場,使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸,求所加磁場磁感應(yīng)強度B的大小和電子在圓形區(qū)域內(nèi)運動的時間t。
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【題目】如圖所示,在豎直平面(紙面)內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,水平軸x下方有垂直紙面向里的勻強磁場,第三象限有沿x軸負(fù)方向的勻強電場,第四象限存在另一勻強電場(圖中未畫出);光滑絕緣的固定不帶電細桿PQ交x軸于M點,細桿PQ與x軸的夾角θ=30°,桿的末端在y軸Q點處,PM兩點間的距離為L。一套在桿上的質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小環(huán)b恰好靜止在M點,另一質(zhì)量為m、不帶電絕緣小環(huán)a套在桿上并由P點靜止釋放,與b瞬間碰撞后反彈,反彈后到達最高點時被鎖定,鎖定點與M點的距離為,b沿桿下滑過程中始終與桿之間無作用力,b進入第四象限后做勻速圓周運動,而后通過x軸上的N點,且OM=ON。已知重力加速度大小為g,求:
(1)碰后b的速度大小υ以及a、b碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能△E;
(2)磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(3)b離開桿后經(jīng)過多長時間會通過x軸。
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【題目】(1) 在“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗中,甲同學(xué)利用圖(a)中的力傳感器測出細線的拉力,通過改變鉤碼的個數(shù)改變細線拉力.
①甲同學(xué)在實驗過程中,________(選填“需要”或“不需要”)滿足“小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件.
②甲同學(xué)在實驗過程中,若沒有進行平衡摩擦力的操作,則由實驗結(jié)果畫出的圖象可能是圖(b)中的________(選填“A”“B”或“C”).
(2) 乙同學(xué)也采用圖(a)所示的裝置進行了“探究功和小車速度變化關(guān)系”的實驗,步驟如下:
①按圖(a)把實驗器材安裝好;
②先接通電源,后放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點. 從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,依次標(biāo)為B、C、…;
③測量出B、C、…各點與A點的距離,分別記為x1、x2、…;
④求出B、C、…各點的速度大小,分別記為v1、v2、…,再求出它們的平方v、v、…;
⑤用力傳感器的示數(shù)F分別乘以x1、x2、…,得到所做的功W1、W2、…;
⑥用速度的平方v2為縱坐標(biāo),力F所做的功W為橫坐標(biāo),并在v2W中描出相應(yīng)的坐標(biāo)點,得到圖線如圖(c)所示.上述實驗操作中,有明顯的疏漏是________;
正確操作后畫出圖(c),由圖可知:打A點時小車的速度vA=________m/s;小車的質(zhì)量M=________kg.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
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【題目】如圖所示,是一傳送裝置,其中AB段粗糙,AB段長為L=1 m,動摩擦因數(shù)μ=0.5;BC、DEN段均可視為光滑,DEN是半徑為r=0.5 m的半圓形軌道,其直徑DN沿豎直方向,C位于DN豎直線上,CD間的距離恰能讓小球自由通過。其中N點又與足夠長的水平傳送帶的右端平滑對接,傳送帶以3m/s的速率沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,小球與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)也為0.5。左端豎直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧,現(xiàn)用一可視為質(zhì)點的小球壓縮彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連),小球剛好能沿圓弧DEN軌道滑下,而始終不脫離軌道。已知小球質(zhì)量m=0.2 kg ,重力加速度g 取10m/s2。試求:
(1)彈簧壓縮至A點時所具有的彈性勢能;
(2)小球第一次在傳送帶上滑動的過程中,在傳送帶上留下的痕跡為多長?
(3) 小球第一次在傳送帶上滑動的過程中,小球與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量和電動機多消耗的電能?
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【題目】在“研究磁通量變化時感應(yīng)電流的方向”的實驗中:
(1)先觀察檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向與__________方向的對應(yīng)關(guān)系,查明線圈中導(dǎo)線的繞向,以便從指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向;
(2)下表為某同學(xué)記錄的實驗現(xiàn)象:
①實驗1、3得出的結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量_________時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向____;
②實驗2、4得出的結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量____________時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向____;
③由實驗1、2、3、4得出的結(jié)論是____________________________________。
(3)本實驗涉及的物理規(guī)律在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有_____________。(舉一例)
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【題目】一物體放在傾角為θ且足夠長的光滑斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動,運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線,x2~x3過程的圖線是傾斜的直線,則下列說法正確的是( )
A. 在0~x1的過程中,力F逐漸變大
B. 在0~x1的過程中,物體的加速度逐漸增大
C. 在x1~x2的過程中,物體的動能越來越大
D. 在0~x3的過程中,物體的速度方向先向上再向下
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【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置,測定物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù).物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,按照打點先后順序進行標(biāo)記計數(shù)點1、2、3…,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50 Hz.
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點___________和__________之間某時刻重物落地.
(2)重物落地后,物塊加速度的大小約為a=________m/s2(保留3位有效數(shù)字).
(3)物塊和水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=________(保留1位小數(shù)).
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