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在光滑绝缘的水平面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E,水平面上放置...

在光滑绝缘的水平面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E,水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球AB,两小球质量均为m,A球带电荷量为B球不带电,A、B连线与电场线平行,开始时两球相距L,在电场力作用下,A球与B球发生对心弹性碰撞.设碰撞过程中,A、B两球间无电量转移.

(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?

(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?

(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中,若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外),可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B与时间t的函数关系.

 

(1) (2) (3) ( ) 【解析】 (1)A球的加速度,碰前A的速度;碰前B的速度 设碰后A、B球速度分别为、,两球发生碰撞时,由动量守恒和能量守恒定律有: , 所以B碰撞后交换速度:, (2)设A球开始运动时为计时零点,即,A、B球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为、;由匀变速速度公式有: 第一次碰后,经时间A、B两球发生第二次碰撞,设碰前瞬间A、B两球速度分别为和,由位移关系有:,得到: ; 由功能关系可得: (另【解析】 两个过程A球发生的位移分别为、,,由匀变速规律推论,根据电场力做功公式有:) (3)对A球由平衡条件得到:,, 从A开始运动到发生第一次碰撞: 从第一次碰撞到发生第二次碰撞:
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如图所示,炼钢厂通常用滚筒来传送软钢锭,使具有一定初速度的软钢锭通过滚筒滑上平台.质量为M的软钢锭长为L,上表面光滑,下表面与平台间是粗糙的.现以水平向右的初速度滑上平台,全部滑上平台时的速度为D.此时,在其右端无初速放上一个质量为m的滑块(视为质点).随后软钢锭滑过2L距离时速度为零,滑块恰好到达平台.重力加速度取g,空气阻力不计.求:

(1)滑块获得的最大加速度(不考虑与平台的撞击过程)

(2)滑块放上后,软钢锭滑动过程克服阻力做的功

(3)软钢锭处于静止状态时,滑块到达平台的动能

 

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(某同学要测定某金属丝的电阻率。

(1)如图甲先用游标卡尺测其长度为________cm,如图乙再用螺旋测微器测其直径为________mm,如图丙然后用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为________Ω

(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:

A.电压表V(量程3V.内阻约为15kΩ)

B.电流表A(量程0.6A.内阻约为1Ω)

C.滑动变阻器R1(0~5Ω, 0.6A)

D.1.5V的干电池两节,内阻不计

E.开关S,导线若干

①请设计合理的电路图,并画在下图方框内_________

②用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R,可根据表达式ρ=________算出所测金属的电阻率。

 

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用如图所示装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方,金属片C与圆环间的高度差为h,将A、B、C组成的系统由静止释放.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两个固定在铁架台P1、P2处的光电门,通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.

(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=________

(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,重力加速度为g,该实验中验证了等式____________成立,即可验证机械能守恒定律.

(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外,还需要________

 

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如图所示为某一工作车间的传送装置,已知传送装置与水平面夹角为37°,传送带以10m/s的速率顺时针运转.某时刻在传送带上端A处无初速度的轻轻放上一质量为1kg的小铁块(可视为质点),铁块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带AB的总长度为16m,其中,则在小铁块从A运动到B的过程中(     )

 

A.小铁块从AB运动的总时间为2s

B.小铁块对皮带做的总功为0

C.小铁块与传送带相对位移为4m

D.小铁块与皮带之间因摩擦生热而产生的内能为20J

 

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如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 Ω的电阻.垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 Ω.t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T.从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的  ①和②.若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)(     )

A.t=0时刻,R两端的电压为

B.t=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左

C.t=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W

D.金属杆和磁场分离前的过程中,从cf通过电阻R的电荷量为0.5 C

 

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