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如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水...

如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:

(1)碰撞后物体A的速度大小;

(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:

a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;

b.此过程所经历的时间t.

 

(1)(2)a. b. 【解析】试题分析:(1)设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB,由于A、B发生弹性碰撞,动量、动能守恒,则有: ① ② 联立①②可得: ③ (2)a.A的速度达到最大值vm时合力为零,受力如图所示。 竖直方向合力为零,有: ④ 水平方向合力为零,有: ⑤ 根据动能定理,有: ⑥ 联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得: b.方法一: 在此过程中,设A物体运动的平均速度为,根据动量定理有: ⑦ ⑧ 依题意有: ⑨ 联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得: 方法二:设任意时刻A物体运动的速度为v,取一段含此时刻的极短时间Δt,设此段时间内速度的改变量为Δv,根据动量定理有: ⑦ 而⑧ ⑨ 联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
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考点分析:
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在短道速滑世锦赛女子500米决赛中,接连有选手意外摔倒,由于在短道速滑比赛中很难超越对手,因而在比赛开始阶段每个选手都要以最大的加速度加速,在过弯道前超越对手。为提高速滑成绩,选手在如下场地进行训练:赛道的直道长度为L30 m,弯道半径为R2.5 m。忽略冰面对选手的摩擦力,且冰面对人的弹力沿身体方向。在过弯道时,身体与冰面的夹角θ的最小值为45°,直线加速过程视为匀加速过程,加速度a1 m/s2。若训练过程中选手没有减速过程,为保证速滑中不出现意外情况,选手在直道上速滑的最短时间为多少?(g10 m/s2)

 

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在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,某同学设计了如图甲所示的电路来完成实验图中定值电阻R为滑动变阻器(0202 A)

(1)在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则电流传感器1的示数将_________(选填变大变小),电流传感器2的示数将_________(选填变大变小)。

(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线,将通过电源的电流当成等于I2,则由图线可得被测电池的电动势E=______ V,内阻 r=______ (结果均保留两位有效数字

(3)考虑系统误差,根据(2)中数据处理测出电源的电动势______(选填大于等于小于”)真实值。

 

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验证机械能守恒定律的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.

 

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d________mm;

(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象________

A.ht图象        B.图象        C.ht2图象      D. 图象

(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会________(增大”“缩小不变”).

 

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如图,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为BM为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。下列说法正确的是(   

A. 粒子从M点进入磁场时的速率为

B. 粒子从M点进入磁场时的速率为

C. 若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

D. 若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

 

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如图甲所示,一长为的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方的关系如图乙所示,重力加速度为,下列判断正确的是 

A. 图象函数表达式为

B. 重力加速

C. 绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大

D. 绳长不变用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变

 

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