科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg、電量q=+2×10-4C的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接.某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺(tái)右端A點(diǎn)飛出,恰好能沒(méi)有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn),并沿軌道滑下.已知AB的豎直高度h=0.45m,傾斜軌道與水平方向夾角為α=37°、傾斜軌道長(zhǎng)為L=2.0m,帶電小球與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.傾斜軌道通過(guò)光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,在C點(diǎn)沒(méi)有能量損失,所有軌道都絕緣,運(yùn)動(dòng)過(guò)程小球的電量保持不變.只有過(guò)山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)被釋放前彈簧的彈性勢(shì)能?
(2)要使小球不離開(kāi)軌道(水平軌道足夠長(zhǎng)),豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
(3)如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m,求小球第二次進(jìn)入圓軌道上升的高度。
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【題目】某校航模興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)飛行器減速系統(tǒng),有摩擦阻力、電磁阻尼、空氣阻力系統(tǒng)組成,裝置如圖所示,匝數(shù)N=100匝、面積S=、電阻r=0.1Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時(shí)間均勻增加的磁場(chǎng),其變化率k=1.0T/s.線圈通過(guò)電子開(kāi)關(guān)S連接兩根相互平行、間距L=0.5m的水平金屬導(dǎo)軌,右端連接R=0.2Ω的電阻,其余軌道電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌間的區(qū)域1中存在水平向右、長(zhǎng)度為d=8m的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,大小在范圍內(nèi)可調(diào);在區(qū)域2中存在長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)、大小為0.4T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。飛行器可在軌道間運(yùn)動(dòng),其下方固定有一根長(zhǎng)為L=0.5m、電阻也為R=0.2Ω的導(dǎo)體棒AB,與導(dǎo)軌良好接觸,飛行器(含導(dǎo)體棒)總質(zhì)量m=0.5kg。在電子開(kāi)關(guān)閉合的同時(shí),飛行器以的初速度從圖示位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知導(dǎo)體棒在區(qū)域1中運(yùn)動(dòng)時(shí)與軌道間的動(dòng)摩擦因素=0.5,其余各處摩擦均不計(jì)。
(1)飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),求AB棒上的電流方向和兩端的電壓U;
(2)為使導(dǎo)體棒AB能通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域1,求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件;
(3)若導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域2左邊界PQ時(shí),會(huì)觸發(fā)電子開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),同時(shí)飛行器會(huì)打開(kāi)減速傘,已知飛行器受到的空氣阻力f與運(yùn)動(dòng)速度v成正比。即.當(dāng)取合適值時(shí)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)區(qū)域2中的位移最大,求此最大位移x.
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【題目】如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量相同的物體分別在不同外力的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖地面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,下列判斷正確的是( )
A. 三個(gè)物體所受的摩擦力大小相同
B. 甲物體所受的摩擦力最小,受地面的彈力最小
C. 乙物體所受的摩擦力最大,受地面的彈力最小
D. 丙物體所受的摩擦力最大,受地面的彈力最大
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【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E=F/q和E=kQ/r2的敘述,正確的是( )
A. E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,F是放入電場(chǎng)中的試探電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量
B. E=kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式,Q是放入電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷的電荷量
C. E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量,它適用于任何電場(chǎng)
D. 從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式F=,式 是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小,而是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在q2處的場(chǎng)強(qiáng)的大小
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【題目】渦流制動(dòng)是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的新型制動(dòng)方式,它的基本原理如圖甲所示,水平面上固定一塊鋁板,當(dāng)一豎直方向的條形磁鐵在鋁板上方幾毫米高度上水平經(jīng)過(guò)時(shí),鋁板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會(huì)對(duì)磁鐵的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用,渦流制動(dòng)是磁懸浮列車在高速運(yùn)行時(shí)進(jìn)行制動(dòng)的一種方式。某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來(lái)定量模擬磁懸浮列車的渦流制動(dòng)過(guò)程,車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng),能在長(zhǎng)為=0.6m,寬=0.2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動(dòng)增大(由車內(nèi)速度傳感器控制),但最大不超過(guò)=2T,將鋁板簡(jiǎn)化為長(zhǎng)大于,寬也為的單匝矩形線圈,間隔鋪設(shè)在軌道正中央,其間隔也為,每個(gè)線圈的電阻為=0.1Ω,導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計(jì),在某次實(shí)驗(yàn)中,模型車速度為v=20m/s時(shí),啟動(dòng)電磁鐵系統(tǒng)開(kāi)始制動(dòng),車立即以加速度=2做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到時(shí)就保持不變,知道模型車停止運(yùn)動(dòng),已知模型車的總質(zhì)量為=36kg,空氣阻力不計(jì),不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場(chǎng)對(duì)電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的影響
(1)電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí),模型車的速度為多大?
(2)模型車的制動(dòng)距離為多大?
(3)為了節(jié)約能源,將電磁鐵換成若干個(gè)并在一起的永磁鐵組,兩個(gè)相鄰的磁鐵磁極的極性相反,且將線圈改為連續(xù)鋪放,如圖丙所示,已知模型車質(zhì)量減為=20kg,永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為=0.1T,每個(gè)線圈匝數(shù)為N=10,電阻為=1Ω,相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣,模型車仍以v=20m/s的初速度開(kāi)始減速,為保證制動(dòng)距離不大于80cm,至少安裝幾個(gè)永磁鐵?
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【題目】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā),分別做速度大小不變的運(yùn)動(dòng),同時(shí)到達(dá)M點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是
A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同
B. B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同
C. 到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度一定是A的最大
D. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同
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【題目】如圖所示,在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷,A、B、C、D為以O為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn),B、D連線與電場(chǎng)線平行,A、C連線與電場(chǎng)線垂直。則( )
A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
B. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E-k
C. D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不可能為0
D. A,C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
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【題目】如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng),某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0J,電場(chǎng)力做的功為1.5J.則下列說(shuō)法正確的是
A. 粒子帶負(fù)電
B. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5J
C. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J
D. 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J
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【題目】如圖所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,關(guān)于物體在前4 s的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( ).
A. 物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng) B. 物體的加速度大小不變,方向改變
C. 物體在前2 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng) D. t=2 s時(shí)的速度、加速度都為零
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【題目】如圖所示的同心圓是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線,一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小,B為線段AC的中點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小
B. 電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大
C. 電勢(shì)差UAB=UBC
D. 電勢(shì)φA<φB<φC
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