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下列说法中正确的是( ) A.机械功可以通过摩擦全部转化为热,热也有可能全部转化...
下列说法中正确的是( )
A.机械功可以通过摩擦全部转化为热,热也有可能全部转化为机械功
B.用气筒打气时看到气体体积可以任意扩大和缩小,所以气体自由膨胀的过程是可逆过程
C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
D.自然界一切自发的能量转化过程具有单向特性,虽然总能量守恒,但能量品质在退化
考点分析:
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如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数
,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m
A=0.80kg、m
B=0.64kg、m
C=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为q
B=+4.00×l0
-5C.q
C=+2.00×l0
-5C.且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时;两点电荷具有的电势能可表示为
,现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s
2的匀加速直线运动,经过时间t
,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F.已知静电力常量k=9.0×l0
9N•m
2/C
2,g=10m/s
2.求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离:
(2)t
时间内A上滑的距离;
(3)t
时间内库仑力做的功;
(4)力F对A物块做的总功.
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如图所示,在MN左侧有相距为d的两块正对的平行金属板P、Q,板长
,两板带等量异种电荷,上极板带负电.在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场).现有一带电粒子以初速度v
沿两板中央OO′射入,并恰好从下极板边缘射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出. 已知A点与下极板右端的距离为d.不计带电粒子重力.求:
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度;
(2)粒子从O运动到A经历的时间;
(3)矩形有界磁场的最小面积.
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如图所示,粒子源S可以不断产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计).粒子从O
1孔飘进一个水平方向的加速电场(初速不计),再经过小孔O
2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B
1,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度大小为B
2.一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电,宽度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之间,截面图如图,a、c两点分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45°.粒子能沿图中虚线O
2O
3的延长线进入PQ、MN之间的区域.
(1)求加速电压U
1;
(2)假设粒子与硬质塑料片相碰后,速度大小不变,方向遵循光的反射定律,那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动?
(3)粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s.
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如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O
1、O
2和质量m
B=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量m
A=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O
1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:
(1)小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块能下滑的最大距离;
(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.
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随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了.这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这样这些钢索会由于承受不了自身的重量,还没有挂电梯就会被扯断.为此,科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题.如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B
1和B
2,且B
1和B
2的方向相反,大小相等,即B
1=B
2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯桥厢固定在如图所示的一个阁超导材料制成的金属框abcd内(电梯桥厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为5×10
3kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长L
cd=2m,两磁场的宽度均与金属框的边长L
ac相同,金属框整个回路的电阻R=9.5×10
-4Ω,假如设计要求电梯以v
1=10m/s的速度向上匀速运动,那么,(取g=10m/s
2)
(1)磁场向上运动速度v
应该为多大?(结果保留两位有效数字)
(2)在电梯向上作匀速运动时,为维持它的运动,外界必须提供能量,那么此时系统的效率为多少?(结果保留三位有效数字)
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