[选修3-5](12分)
(1)(6分)如图所示,AB是倾角为30º足够长的光滑斜面,BC是足够长的光滑水平面,且在B点与斜面平滑连接,质量m1=0.2 kg的滑块置于B点,质量m2=0.1 kg的滑块以=9 m/s速度向左运动并与m1发生正碰,碰撞过程中没有机械能损失,且m1通过B点前后速率不变,将滑块视为质点,以下判断正确的是(g取10 )( )
A. 第一次碰撞后经过2.4 s两物体再次相碰
B. 第一次碰撞后经过4.8 s两物体再次相碰
C. 再次碰撞时与B点的距离为7.2 m
D. 再次碰撞时与B点的距离为14.4 m
(2)(6分))如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度、同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙壁原速率弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止. 求∶第一次碰后球m1的速度.
(14分)如图所示,在直角坐标系的第一、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,y轴为磁场和电场的理想边界. 一个质量为m,电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为, 速度方向与x轴负方向夹角θ=30º. 质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直,第三次到达y轴的位置用B点表示,图中未画出,已知OA=l,不计质子重力影响.
(1)求磁感应强度的大小和方向;
(2)求质子从A点运动至B点时间.
(14分)质量M=100 kg的平板车,停在光滑水平面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m. 一质量m=50 kg的小物体置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00 m,与车板间的动摩擦因数μ=0.20,如图所示. 今对平板施一水平方向的恒力,使车向右行驶,结果物体从平板上滑落,物体刚离开平板的时刻,车向右行驶的距离x=2.0 m. 重力加速度g取10 m/s2,求物体刚落地时,落地点到车尾的水平距离x0.
(6分)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω,连接电路的实物图如图所示.
(1)该学生接线中错误和不规范的做法是( )
A. 滑动变阻器不起变阻作用
B. 电流表接线有错
C. 电压表量程选用不当
D. 电压表接线有错
(2)在方框中画出这个实验的正确电路图.
(4分)在做“探究求合力的方法”的实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两根细绳结在橡皮条的另一端O,如图所示. 通过细绳用两个互成角度的测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置,拉力F1和F2的方向与OA夹角分别为150º和135º,F1=2 N,则F2=_____ N,橡皮条OA上的拉力为 _________ N.
如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中. 一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ. 现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直). 设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g. 则此过程( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻的电荷量为
C.恒力做的功与摩擦力做的功之和等于杆的动能变化量
D.恒力做的功与安培力做的功等于杆的动能的变化量