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如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为mA和mB的小物块A和B...

如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为mA和mB的小物块A和B(可视为质点)分别带有+QA和+QB,的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,一端与物块B连接,另一端连接轻质小钩。整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中。物块A、B开始时均静止,已知弹簧的劲度系数为K,不计一切摩擦及AB间的库仑力,物块A、B所带的电荷量不变,B不会碰到滑轮,物块A、 B均不离开水平桌面。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的压力为零,但不会离开P,则

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(1)求物块C下落的最大距离;

(2)求小物块C从开始下落到最低点的过程中,小物块B的电势能的变化量,以及弹簧的弹性势能变化量:

(3)若C的质量改为2M,求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小,以及此时小物块B对水平桌面的压力。

 

(1)(QA+QB)(2)QB(QA+QB) ;(Mg−QB)(QA+QB)(3) 【解析】 试题分析:(1)开始时弹簧的形变量为x1,对物体B由平衡条件可得:kx1=QBE 设A刚离开挡板时,弹簧的形变量为x2,对物块B由平衡条件可得:kx2=QAE 故C下降的最大距离为:h=x1+x2=(QA+QB) (2)物块C由静止释放下落h至最低点的过程中,B的电势能增加量为:△E=QBEh=QB(QA+QB) 由能量守恒定律可知:物块由静止释放至下落h至最低点的过程中,c的重力势能减小量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量,即:Mgh=QBEh+△E弹 解得:△E弹=(Mg−QB)(QA+QB) 故小物块C下落到最低点的过程中,小物块B的电势能的变化量为QB(QA+QB),弹簧的弹性势能变化量为△E弹=(Mg−QB)(QA+QB) (3)当C的质量为2M时,设A刚离开挡板时B的速度为V,由能量守恒定律可知:2Mgh+QBEh+△E弹+(2M+mB)v2 解得A刚离开P时B的速度为: 因为物块AB均不离开水平桌面,设物体B所受支持力为NB1,所以对物块B竖直方向受力平衡: mBg=NB1+QBvB 由牛顿第三定律得:NB=NB1 解得: 考点:物体的平衡;能量守恒定律.  
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考点分析:
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上海有若干辆超级电容车试运行,运行中无需连接电缆,只需在候客上车间隙充电30秒钟到1分钟,就能行驶3到5公里.假设有一辆超级电容车,质量m=2x103 kg,额定功率P=60 kW.当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的0.1倍,g=10m/s2,问:

(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?

(2)若超级电容车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则这一过程能维持多长时间?

(3)若超级电容车从静止开始,保持额定功率做加速运动,则经50s已经达到最大速度,求此过程中超级电容车的位移.

 

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同学用如图所示的电路测定一电动势约2.8V的电池的电动势和内阻,现有下列器材可供选用:

A.电压表(0~3V,内阻约5kΩ)

B.电流表(0~100 mA,内阻1Ω)

C.定值电阻R1(阻值0.2Ω)

D.定值电阻R2(阻值5.0Ω)

E.滑动变阻器R3(阻值0~15Ω)

F.开关、导线若干

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操作步骤如下:

①该同学考虑由于电流表量程过小,需要扩大电流表量程.应在电流表上______(填“串联”或“并联”)定值电阻______(填“R1”或“R2”).

②将改装后的电流表重新接入电路,并把滑动变阻器阻值仍调到最大,此时电流表指针偏转角度较小.逐渐调小滑动变阻器阻值,电流表示数有较大的变化,但电压表示数基本不变,该现象说明________________.

③为了让实验能正常进行,该同学对图的电路做了适当改进,请画出改进后的电路图.[来源:学*科*网Z*

④用改进后的电路测定出两组数据:第一组数据为U1=1.36 V,I1=0.27 A;第二组数据为U2=2.00 V,I2=0.15 A,则电池的内阻为________ Ω(计算结果保留两位小数).

 

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在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像,如图所示,根据图像回答以下问题:

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(1)弹簧的原长为______cm

(2)弹簧的劲度系数为________N/m

(3)分析图像,总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为______________________N

(4)一兴趣小组进一步探究,当挂上某一钩码P,弹簧在伸长过程中,弹簧的弹性势能将         ,钩码P的机械能将        (以上两空选填“增加”、“减少”、“不变”)。

 

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是

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A.物块在A点的电势能EPA =+Qφ

B.物块在A点时受到轨道的支持力大小为满分5 manfen5.com

C.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小满分5 manfen5.com

D.点电荷+Q产生的电场在B点的电势满分5 manfen5.com

 

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如图所示,两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图像,已知在t2时刻,两车相遇,下列说法正确的是

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A.在t1~t2时间内,a车加速度先减小后增大

B.在t1~t2时间内,a车的位移比b车的小

C.t2时刻可能是b车追上a车

D.t1时刻前的某一时刻两车可能相遇

 

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