如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+Q
A和+Q
B的电荷,质量分别为m
A和m
B的两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中.A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B始终不会碰到滑轮.
(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力恰为零,但不会离开P,求物块C下降的最大距离;
(2)若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大.
考点分析:
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如图所示,一束电子从y轴上的M点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度大小为v
,电子的质量为m,电荷量为e.为使电子束通过x轴上N点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E.电场区域沿y轴正方向为无限长,沿x轴方向的宽度为s,且已知
=L,
=2s.求该电场的左边界与点N的距离.
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如图所示,宽L=1m、倾角θ=30°的光滑平行导轨与电动势E=3.0V、内阻r=0.5Ω的电池相连接,处在磁感应强度B=
T、方向竖直向上的匀强磁场中.质量m=200g、电阻R=1Ω的导体ab从静止开始运动.不计期于电阻,且导轨足够长.试计算:
(1)若在导体ab运动t=3s后将开关S合上,这时导体受到的安培力是多大?加速度是多少?
(2)导体ab的收尾速度是多大?
(3)当达到收尾速度时,导体ab的重力功率、安培力功率、电功率以及回路中焦耳热功率和化学功率各是多少?
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1920年,质子已被发现,英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子.1930年发现,在真空条件下用α射线轰击铍(
Be)时,会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现,这种不知名射线具有如下的特点:①在任意方向的磁场中均不发生偏转;②这种射线的速度小于光速的十分之一;③用它轰击含有氢核的物质,可以把氢核打出来.用它轰击含有氮核的物质,可以把氮核打出来,并用被打出的氢核的最大速度v
H和被打出的氮核的最大速度v
N之比近似等于15:2.若该射线中的粒子均具有相同的能量,与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以认为静止,碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量M
H与氮核的质量M
N之比等于1:14.
(1)写出α射线轰击铍核的核反应方程.
(2)试根据上面所述的各种情况,通过具体分析说明该射线是不带电的,但不是γ射线,而是由中子组成.
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古代学者认为,物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的,物体越重,下落得越快,古希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法;但是这种从表面上的观察得出的结论实际是错误的.伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理,巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾.他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大,假定大石头下落速度为8,小石头下落的速度为4,当我们把石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整体系统的下落速度应该小于8.但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,根据亚里士多德的理论,整个系统的下落速度应该大于8.这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地.伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快.
(1)根据伽利略的推理方法,假设用两块同样重的石头为研究对象,你又如何推翻亚里士多德的结论呢?(回答应简明)
(2)用重力公式及牛顿第二定律又如何推翻亚里士多德的结论呢?
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如图所示,电源电动势E=12V,内阻不计,各个电阻的阻值分别为 R
1=10Ω,R
2=5Ω,R
3=R
4=R
5=15Ω.电键S
1和S
2均断开,电容器电容C=2μF,且未带电.
(1)如果只将S
1闭合,求通过电阻R
5的电荷量.
(2)S
1闭合足够长的时间后,再将S
2闭合,求S
2闭合后通过电阻R
5的电荷量.
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