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如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在...

如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kgcd绝缘杆垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,现有质量m=1kgab金属杆以初速度=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动),求:

(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v;

(2)正碰后ab杆的速度大小;

(3)电阻R产生的焦耳热Q.

 

(1) (2) (3) 2J 【解析】 (1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时,由牛顿第二定律有: 解得: (2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中,由动能定理有: 解得碰撞后cd绝缘杆的速度: 两杆碰撞过程,动量守恒,取向右为正方向, 则有: 解得碰撞后ab金属杆的速度:v1=2m/s ab金属杆进入磁场后,由能量守恒定律有: 解得:Q=2J  
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如图所示为依据回旋加速器原理设计的一个小型粒子加速器的原理示意图,区域Ⅰ和区域Ⅱ分别存在匀强磁场B1B2。在宽度为L的区域Ⅲ内存在一个水平方向的匀强电场E,通过调整方向使进入区域Ⅲ的粒子持续加速。在图中A位置有一个带正电的粒子由静止释放,粒子经过两次电场加速后最终垂直区域Ⅰ的边缘AE射出(粒子质量为m,带电量为q,不计重力和阻力)。求:

(1)粒子进入区域Ⅰ和区域Ⅱ的速度之比;

(2)区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场强度之比;

(3)已知区域Ⅰ的场强B1B,求从粒子释放到区域Ⅰ边缘飞出的总时间。

 

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(1)探究电磁感应的产生条件的实验中,提供了如图所示的实验器材,在这些器材中多余的器材是_____________,还缺少的器材是______________

(2)对于某种单色光,为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离,可采取的方法有____

A.减小双缝间距离

B.增大双缝间距离

C.减小双缝到屏的距离

D.增大双缝到屏的距离

 

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如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l.水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2ml=1.0mv0=2m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10m/s2.求:

1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小;

2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度;

3)调节PQ段的长度lA仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.

 

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12)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.用特殊的测力仪器测出拉力和摩擦力,并绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图像,如图乙所示.已知木块质量为2 kg,取g10 m/s2

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;

(2)若将实验中的长木板与水平方向成37°角放置,将木块置于其上,木块在平行于木板的恒力F作用下,从静止开始向上做匀变速直线运动,沿斜面向上运动4 m,速度达到4 m/s,求此拉力F的大小.(sin37o=0.6cos37o=0.8

 

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水果电池的发电原理是两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。

(1)小明用多用电表的直流电压(0~1 V)挡估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图甲所示,则读数为____V。然后小明又用多用电表的欧姆“×10”挡通过正确操作估测水果电池的内阻,稳定时指针如图乙所示,则读数为____Ω,请你说说小明测水果电池的内阻有什么错误。_____________________________________________ 

(2)小红采用灵敏电流计和电阻箱根据如图丙所示电路进行水果电池电源与电动势的测量,根据测量数据作出了R图象如图丁所示,请你帮小红计算该水果电池的电动势为____V,内阻为____Ω。(结果保留两位有效数字) 

 

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