如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上.A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动.将B在A附近某一位置由静止释放,由于能量守恒,可通过测量B在不同位置处的速度,得到B的势能随位置x的变化规律,见图(c)中曲线I.若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(b)所示),则B的总势能曲线如图(c)中II所示,将B在x=20.0cm处由静止释放.
求:(解答时必须写出必要的推断说明.取g=10m/s
2)
(1)B在运动过程中动能最大的位置;
(2)运动过程中B的最大速度和最大位移.
(3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线,斜率k=
(J/m)求导轨的倾角.
考点分析:
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(学有余力同学做,不计入总分)如图所示,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为V=3m/s.设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.小物块随传送带运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.D、E为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R
2=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°,O为轨道的最低点.(g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块在B点的速度.
(2)小物块在水平传送带BC上的运动时间.
(3)水平传送带上表面距地面的高度.
(4)小物块经过O点时对轨道的压力.
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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10
-11kg、电荷量q=+1.0×10
-5C,从静止开始经电压为U
1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°.已知偏转电场中金属板长L=2
cm,圆形匀强磁场的半径R=10
cm,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒经U
1=100V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
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如图所示,ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨,导体棒MN的长度为L=2m,电阻r=1Ω.有垂直abcd平面向下的匀强磁场,磁感强度B=1.5T,定值电阻R
1=4Ω,R
2=20Ω,小灯泡L的额定功率和额定电压分别为1.35W和9V.当导体棒MN水平向左匀速运动,小灯泡L正常发光时.求:
(1)电流表的示数;
(2)导体棒MN两端的电压;
(3)导体棒MN运动的速度大小.
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倾角为37°的斜面固定在水平面上,质量m=2.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=20.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动.小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25(斜面足够长,取g=l0m/s
2.sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;
(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;
(3)求小物块沿斜面向上运动0.25m时的速度.
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【选修模块3-5】
(1)下列说法正确的是______.
A.用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期
B.某原子核经过一次α衰变后,核内质子数减少4个
C.
与
的核内具有相同的中子数和不同的核子数
D.放射性物质发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子
(2)如图1所示,质量为m
2=10kg的滑块静止于光滑水平面上,一小球m
1=5kg,以v
1=10m/s的速度与滑块相碰后以2m/s的速率被弹回.碰撞前两滑块的总动能为______J,碰撞后两滑块的总动能为______J.说明这次碰撞是______.(填弹性碰撞或非弹性碰撞)
(3)氢原子的能级如图2所示,求:
①当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光子照射在某金属上,刚好能发生光电效
应,则该金属的逸出功为多少?
②现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的光子中,能使
该金属发生光电效应的频率共有多少种?
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