【題目】如圖所示,水平絕緣軌道,左側存在水平向右的有界勻強電場,電場區(qū)域寬度為L,右側固定以輕質彈簧,電場內的軌道粗糙,與物體間的摩擦因數為μ=0.5,電場外的軌道光滑,質量為m、帶電量為+q的物體A從電場左邊界由靜止釋放后加速運動,離開電場后與質量為2m的物體B碰撞并粘在一起運動,碰撞時間極短,開始B靠在處于原長的輕彈簧左端但不栓接,(A、B均可視為質點),已知勻強電場強度大小為,求:
(1)彈簧的最大彈性勢能;
(2)整個過程A在電場中運動的總路程;
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:根據動能定理和動量守恒定律,求出物體A碰前的速度,根據機械能守恒即可求出彈簧的最大彈性勢能;由題意知最終AB靜止在電場外,彈簧處于自由伸長狀態(tài),AB共同在電場中運動的距離為x,由能的轉化與守恒可得AB共同在電場中運動的距離,再加上電場區(qū)域寬度即可求出整個過程A在電場中運動的總路程。
(1)物體A碰前的速度為,根據動能定理:
碰撞過程動量守恒:
壓縮過程機械能守恒: ,
解得
(2)最終AB靜止在電場外,彈簧處于自由伸長狀態(tài),AB共同在電場中運動的距離為x,由能的轉化與守恒:
A在電場中運動的總距離為s,
位移關系為:s=L+x
聯(lián)立解得:
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【題目】將一足夠長的木板固定在水平面上,傾角為,將一鐵塊由長木板的底端以一定的初速度沖上木板,經過一段時間鐵塊的速度減為零,該過程中的速度隨時間的變化規(guī)律如圖所示,已知,重力加速度取。則( )
A. 長木板與鐵塊之間的動摩擦因數為0.5
B. 鐵塊沿長木板上滑的最大距離為3.6m
C. 鐵塊沿長木板下滑時的加速度大小為
D. 鐵塊滑到長木板底端時的速度大小為
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【題目】光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導體材料制成的特殊電阻器,其電阻值會隨光照強度的增大而減小,光敏電阻的這種特殊性能,在科技生活中得到廣泛應用.某應用電路如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當照射光強度增大時( )
A. 電壓表的示數增大
B. R2中電流減小
C. 小燈泡的功率增大
D. R3的功率增大
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【題目】如圖所示,勻強電場中三點A、B、C是一個三角形的三個頂點,∠ABC=∠CAB=30°,BC=m.已知電場線平行于△ABC所在的平面,一個電荷量q=﹣1×10﹣6 C的點電荷由A移到B的過程中,電勢能增加了1.2×10﹣5J,由B移到C的過程中電場力做功6×10﹣6 J,下列說法正確的是( )
A. 該勻強電場的場強E=1 V/m
B. A點的電勢低于B點的電勢
C. B、C兩點的電勢差UBC=6 V
D. A、C兩點的電勢差UAC=6V
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【題目】關于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是
A. 若使放射性物質的溫度升高,其半衰期將減小
B. β衰變中釋放出點子說明原子核內有電子
C. 在α、β衰變中伴隨產生γ射線,衰變前后的核子數不變但存在質量虧損
D. 鈾核衰變?yōu)殂U核的過程中,要經過8次α衰變和10次β衰變
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【題目】平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場),第Ⅲ象存在沿y軸負方向的勻強電場電場強度為E,如圖所示。一質量為m,電量為q的帶負粒子從電場中的Q點以速度沿x軸正方向開始運動,Q點到y軸的距離為到x軸距高的2倍。粒子從坐標原點0離開電場進入碰場,最終從x軸上的P點射出碰場,P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等。不計粒子重力,問:
(1)粒子到達O點時速度的大;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大;
(3)帶電粒子從Q到P的運動時間。
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【題目】設宇宙中某一小行星自轉較快,但仍可近似看作質量分布均勻的球體,半徑為R ;宇航員用彈簧測力計稱量一個相對自己靜止的小物體的重力,第一次在極點處,彈簧測力計的讀數為 ;第二次在赤道處,彈簧測力計的讀數為 ;假設第三次在赤道平面內深度為 的隧道底部,示數為;第四次在距星球表面高度為R處繞行星做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星中,示數為。已知均勻球殼對殼內物體的引力為零,則以下判斷正確的是( )
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
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【題目】某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5V的干電池外,還有一個方形的電池(層疊電池),如圖甲所示。為了測定該電池的電動勢和內電阻,實驗室提供了下列器材:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內阻10Ω)
B.電流表A(0~0.6 A~3A,內阻未知)
C.滑動變阻器R(0~100Ω,1A)
D.定值電阻R0(阻值990Ω)
E.開關與導線若干
(1)請根據實驗器材,自行設計電路畫在方框乙中______.
(2)丙圖為該同學根據上述設計的實驗電路利用測出的數據繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數,I2為電流表A的示數),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=____V ,內阻r=_______Ω(結果保留一位小數)。
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【題目】如圖所示,質量m=0.5 kg、長L=1 m的通電導體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°的光滑絕緣框架上,磁場方向垂直于框架向下(磁場范圍足夠大),右側回路電源電動勢E=8 V,內電阻r=1 Ω,額定功率為8 W、額定電壓為4 V的電動機正常工作,(g=10 m/s2)則( )
A. 回路總電流為2 A
B. 電動機的額定電流為4 A
C. 流經導體棒的電流為4 A
D. 磁感應強度的大小為1.5 T
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