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如图所示,在光滑水平平台右侧空间,存在着范围无限大,磁感应强度为B,方向垂直纸面...

如图所示,在光滑水平平台右侧空间,存在着范围无限大,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场。平台右端放一个质量为m,带负电-q的小球Q,左侧有一个质量为M4m,不带电的绝缘小球P,以水平初速度正对Q向右运动发生正碰,撞过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移。已知水平平台距地面的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力。求:

1PQ两球发生弹性正碰后速度分别为多少?

2)碰后小球P落地点到平台右端的水平距离x为多少?

3)碰后小球Q电量不变,在重力和磁场力作用下运动,求小球Q碰后离地面的最大高度H为多少?此时小球Q的速度v为多少?

 

(1),,方向均向右;(2);(3) ,。 【解析】 (1)设向右为正方向,则据动量守恒定律可得: Mv0=Mv1+mv2 根据能量守恒定律得: 由以上两式解得: P球的速度:,方向向右; Q球的速度,方向向右; (2)碰后小球P做平抛运动,由平抛规律得: 水平方向: x =v1t 竖直方向: 由上述二式联立求得: (3)碰后小球Q离开平台,受竖直向下的重力和竖直向上的洛伦兹力。Q球的速度可分解为: 即可看作以v0速度向右匀速直线运动和以逆时针圆周运动的合运动。由 得 则小球Q碰后离地面的最大高度H为 此时小球Q的速度v为: 。  
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考点分析:
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某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度。如图所示,一长L0.80m、质量M0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/s2。甲用水平恒力F24N向左作用在滑块上,乙用竖直恒力F216N向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动。

(1)游戏中,如果滑块上移h1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功。请通过计算判断游戏能否成功。

(2)求滑块上移h1.5m时,甲、乙两人对滑块分别做了多少功?此过程中,滑块与木板由于摩擦发的热?

 

 

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如图所示,在磁感应强度B1.0T,方向竖直向下的匀强磁场中,有一个与水平面成=37°角的导电滑轨,滑轨上放置一个可自由移动的金属杆。已知接在滑轨中的电源电动势E16V,内阻r10Ωab杆长L0.5m,质量m0.2kg,杆与滑轨间的动摩擦因数05,滑轨与ab杆的电阻忽略不计。求:要使杆在滑轨上保持静止,滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化?(g10m/s2sin37°0.6cos37°0.8,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

 

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如图所示,是某型号全液体燃料火发射时第一级火箭发动机工作时火箭的a-t图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120s的时候,为了把加速度限制在4g以内,第一级的推力降至60%,第一级的整个工作时间为200s。由图线可以看出,火箭的初始加速度为15m/s2,且在前50s内,加速度可以近似看做均匀变化,试计算

(1)t50s时火箭的速度;

(2)如果火箭是竖直发射的,在t10s前可近似看成加速度为15m/s2的匀加速运动,则t8s时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,将需多长时间落地?(g10m/s2,结果可用根式表示)

 

 

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小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:

电池组(电动势约6V,内阻r30Ω)

电流表(量程20A,内阻rA=0.7Ω)

电阻箱R1(0-99.9Ω)

滑动变阻器R2(0-10Ω)

开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。

(1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合SS2,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合SS1,断开S2,调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时,电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω

(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。

他的实验步骤为:

a.在闭合开关前,调节电阻R1R2_______(选填“最大值”或“最小值”),之后用合开关S,再闭合_____(选填“S1”或“S2)

b.调节电阻______(选填“R1”成“R2),得到一系列电阻值R和电流I的数据;

c.断开开关,整理实验仪器。

图乙是他由实验数据绘出R的图象,电源电动势E_____V,内阻r___Ω(计算结果保留两位有效数字)

 

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为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时,一定要进行的操作是______

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为______

A   B   Ck   D

 

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