【題目】守恒定律是自然界中某種物理量的值恒定不變的規(guī)律,它為我們解決許多實(shí)際問(wèn)題提供了依據(jù)。在物理學(xué)中這樣的守恒定律有很多,例如:電荷守恒定律、質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律等等。
(1)根據(jù)電荷守恒定律可知:一段導(dǎo)體中通有恒定電流時(shí),在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體不同截面的電荷量都是相同的。
a.己知帶電粒子電荷量均為g,粒子定向移動(dòng)所形成的電流強(qiáng)度為,求在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)某一截面的粒子數(shù)N.
b.直線加速器是一種通過(guò)高壓電場(chǎng)使帶電粒子加速的裝置。帶電粒子從粒子源處持續(xù)發(fā)出,假定帶電粒子的初速度為零,加速過(guò)程中做的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。如圖l所示,在距粒子源l1、l2兩處分別取一小段長(zhǎng)度相等的粒子流。已知ll:l2=1:4,這兩小段粒子流中所含的粒子數(shù)分別為n1和n2,求:n1:n2。
(2)在實(shí)際生活中經(jīng)?吹竭@種現(xiàn)象:適當(dāng)調(diào)整開(kāi)關(guān),可以看到從水龍頭中流出的水柱越來(lái)越細(xì),如圖2所示,垂 直于水柱的橫截面可視為圓。在水柱上取兩個(gè)橫截面A、B,經(jīng)過(guò)A、B的水流速度大小分別為vI、v2;A、B直徑分別為d1、d2,且d1:d2=2:1。求:水流的速度大小之 比v1:v2。
(3)如圖3所示:一盛有水的大容器,其側(cè)面有一個(gè)水平的短細(xì)管,水能夠從細(xì)管中噴出;容器中水面的面積Sl 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)的橫截面積S2;重力加速度為g。假設(shè) 水不可壓縮,而且沒(méi)有粘滯性。
a.推理說(shuō)明:容器中液面下降的速度比細(xì)管中的水流速度小很多,可以忽略不計(jì):
b.在上述基礎(chǔ)上,求:當(dāng)液面距離細(xì)管的高度為h時(shí), 細(xì)管中的水流速度v。
【答案】(1)a. ;b. ;(2);(3)a.設(shè):水面下降速度為,細(xì)管內(nèi)的水流速度為v。按照水不可壓縮的條件,可知水的體積守恒或流量守恒,即:,由,可得。所以:液體面下降的速度比細(xì)管中的水流速度可以忽略不計(jì)。
b.
【解析】
(1)a.電流,
電量
粒子數(shù)
b.根據(jù), 可知在距粒子源、兩處粒子的速度之比:
極短長(zhǎng)度內(nèi)可認(rèn)為速度不變,根據(jù),
得
根據(jù)電荷守恒,這兩段粒子流中所含粒子數(shù)之比:
(2)根據(jù)能量守恒,相等時(shí)間通過(guò)任一截面的質(zhì)量相等,即水的質(zhì)量相等.
也即:處處相等
故這兩個(gè)截面處的水流的流速之比:
(3)a.設(shè):水面下降速度為,細(xì)管內(nèi)的水流速度為v.
按照水不可壓縮的條件,可知水的體積守恒或流量守恒,即:
由,可得:.
所以液體面下降的速度比細(xì)管中的水流速度可以忽略不計(jì).
b.根據(jù)能量守恒和機(jī)械能守恒定律分析可知:
液面上質(zhì)量為m的薄層水的機(jī)械能等于細(xì)管中質(zhì)量為m的小水柱的機(jī)械能。
又根據(jù)上述推理:液面薄層水下降的速度忽略不計(jì),即.
設(shè)細(xì)管處為零勢(shì)面,所以有:
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,質(zhì)量m=1kg的物體量于傾角的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng))。從t=0開(kāi)始,對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,使物體從靜止開(kāi)始沿斜面加速上升。當(dāng)t1=1s時(shí)撒去F,此時(shí)物體速度大小。已知物體與斜面間的最大靜摩擦力和物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦力大小均為f=6N,g取10m/s2.求:
(1)拉力F的大;
(2)撤去F后,物體沿斜面上行過(guò)程中的加速度;
(3)4s時(shí)物體的度v2。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2012年11月,我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一艦載機(jī)質(zhì)量為m = 2.5×104 kg,著艦速度為v0=50m/s,著艦過(guò)程中航母靜止不動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F = 1.2×105 N,若空氣阻力和甲板阻力保持不變。
(1)若飛機(jī)著艦后,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機(jī)將在甲板上以a0=2m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里。
(2)為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來(lái),甲板上設(shè)置了攔阻索讓飛機(jī)減速,同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。若飛機(jī)著艦后就鉤住攔阻索,圖示為飛機(jī)鉤住攔阻索后某時(shí)刻的情景,此時(shí)飛機(jī)的加速度大小為a1=38m/s2,速度為40 m/s,攔阻索夾角θ=106°兩滑輪間距40m,()
a.求此時(shí)攔阻索承受的張力大小。
b.飛機(jī)從著艦到圖示時(shí)刻,攔阻索對(duì)飛機(jī)做的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在兩塊平行金屬板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)未畫(huà)出)。現(xiàn)有兩種帶電粒子M、N分別以同樣的速度v從左端沿兩板間的中線射入,都能沿直線從右端射出,不計(jì)粒子重力。以下說(shuō)法正確的是
A. 帶電粒子M、N的電性一定相同
B. 帶電粒子M、N的電量一定相同
C. 撤去電場(chǎng)僅保留磁場(chǎng),M、N做圓運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等
D. 撇去磁場(chǎng)僅保留電場(chǎng),M、N若能通過(guò)場(chǎng)區(qū),則通過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為描繪一只規(guī)格為“2.8V,1.6W"的小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材:
A.干電池組E(電動(dòng)勢(shì)3V)
B.滑動(dòng)變阻器R(最大電阻5Ω)
C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
E.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)
F.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ)
G.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的電流表是____,電壓表是_____。(填器材字母序號(hào))
(2)測(cè)量電路應(yīng)釆用電流表___(填“內(nèi)接”或“外接”)法,控制電路應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器____(填“限流式”或“分壓式”)連接。
(3)如圖,作出的I一U圖像中___(填“a”、“b”或“c”)線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】自行車速度計(jì)的工作原理主要依靠的就是安裝在前輪上的一塊磁鐵,當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)到霍爾傳感器附近時(shí),就產(chǎn)生了霍爾電壓,霍爾電壓通過(guò)導(dǎo)線傳入一個(gè)小型放大器中,放大器就能檢測(cè)到霍爾電壓,這樣便可測(cè)出在某段時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)。當(dāng)自行車以某個(gè)速度勻速直線行駛時(shí),檢測(cè)到單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為N,已知磁鐵和霍爾傳感器到前輪輪軸的距離均為R1,前輪的半徑為R2,脈沖的寬度為,峰值為Um,下列說(shuō)法正確的是
A. 車速越快,脈沖的峰值Um越大
B. 車速越快,脈沖的寬度越大
C. 車速為
D. 車速為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,原線圈接入圖乙所示的不完整的正弦交流電,電壓表和電流表均為理想電表,,R2=R3=10Ω,則下列說(shuō)法正確的是
A. 開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表示數(shù)為
B. 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表示數(shù)為
C. 開(kāi)關(guān)S從從斷開(kāi)到閉合時(shí),電壓表示數(shù)增大
D. 開(kāi)關(guān)S從從斷開(kāi)到閉合時(shí),電流表示數(shù)增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】中學(xué)物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器——哈勃瓶,它是一個(gè)底部開(kāi)有圓孔,瓶頸很短的、導(dǎo)熱性良好的平底大燒瓶。在一次實(shí)驗(yàn)中,體積為V=1L的瓶?jī)?nèi)塞有一氣球,氣球的吹氣口反扣在瓶口上,瓶底的圓孔上配有一個(gè)截面積為S=2cm2的輕質(zhì)橡皮塞,橡皮塞與玻璃瓶間的最大靜摩擦fm=60N。瓶?jī)?nèi)由氣球和輕質(zhì)橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體,不計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前氣球中的少量氣體和氣球膜厚度,向氣球中緩慢打氣,假設(shè)氣球緩慢膨脹過(guò)程中球內(nèi)外氣壓近似相等。已知:實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度T=290K恒定,環(huán)境空氣密度ρ=1.20kg/m3,壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0=105pa,求:
①橡皮塞被彈出時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)
②為了使橡皮塞被彈出,需要向氣球內(nèi)打入空氣的質(zhì)量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用多用電表測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值,該同學(xué)選擇“×10”歐姆擋,按要求歐姆調(diào)零后,進(jìn)行電阻測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的實(shí)線所示:為了更準(zhǔn)確測(cè)量該電阻,該同學(xué)應(yīng)選擇_____歐姆檔重新測(cè)量(選填“×100”或“×1”),在測(cè)量電阻之前該同學(xué)_____重新進(jìn)行調(diào)零(選填“不必”或“必須”);按正確實(shí)驗(yàn)步驟操作,發(fā)現(xiàn)電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的線所示,則該電阻阻值為_____Ω。
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