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一质量为2m的木块用不可伸长的轻质细绳悬挂于O点静止,质量为m、带电荷量+q的子...

一质量为2m的木块用不可伸长的轻质细绳悬挂于O点静止,质量为m、带电荷量+q的子弹沿虚线方向击中木块(设子弹的电荷量不变),同时在木块所在空间加足够大的水平方向的磁场和电场,如图所示,使木块和子弹(未射出木块)一起沿该虚线做直线运动,虚线与竖直方向夹角为45°,磁感应强度为B.绳子绷直时撤去磁场,此后木块和子弹恰能做圆周运动.求:

(1)电场强度的大小;

(2)子弹射木块前速度的大小;

(3)轻质细绳的长度.

 

(1) (2) (3) 【解析】 (1)子弹和木块一起做匀速直线运动,所受电场力、洛伦兹力、重力的合力为0 ① ② (2)设子弹和木块一起运动的速度为v,子弹的速度为 ③ 子弹射入木块,动量守恒,④ 联立③④解得⑤ (3)绳子在点绷直时,木块沿绳方向的速度很快变为0,木块以垂直绳方向的做圆周运动,⑥ 运动至等效最高点时,子弹和木块的动能最小.设绳长为 恰能做圆周运动 ⑦ ⑧ 从到由动能定理得 ⑨ 联立⑦⑧⑨解得绳长⑩  
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考点分析:
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A.B两物体(可视为质点)质量为mA=kgmB=2kg,用轻质弹簧栓接,静止于斜面,斜面足够长,如图所示.B物体所在位置及下方斜面光滑,上方斜面粗糙,B与斜面的动摩擦因数为0.5,现在B上加一作用力F,使B做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动,至A刚好离开挡板时,撤去F.弹簧劲度系数K= 100N/m,取g=10m/s2.(已知:sin370=0.6cos370=0.8)求:

(1)撤去外力时,B的速度大小;

(2)若撤去外力的同时,剪断弹簧,B从开始运动至最高点的位移大小.

 

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甲、乙两同学想利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω,长度约50cm

(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,读数如图甲,则其直径d________mm

(2)甲同学用图乙所示电路测量,他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱89上,连接好电路,合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表(量程3V)和电流表(量程100mA)的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中________(填图中表示接线柱的数字)之间出现了 _______(填短路断路).

(3)乙同学用另外的方法测量电阻丝的电阻.他又找来一个电阻箱R(0999.9Ω)、一个小金属夹,按照图甲所示连接电路,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.然后进行了如下操作:

A.调节电阻箱,使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

B.将金属夹夹在电阻丝最左端,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L

C.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L

D.断开开关;

E.用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图乙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0

结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=__________(用给定的物理量符号和已知常数表示).

(4)若乙同学在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,使电阻率的测量值与真实值相比__________(填偏大”“偏小相等).

 

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为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置,图甲为俯视图,图乙为正视图,其中桌面高为hOB点在同一水平直线上,并垂直分两钉子连线,测得OB间距为x0

步骤一:两颗钉子相距适当距离固定于桌面,把一根橡皮筋套在钉子上,小滑块置于橡皮筋中点,拉开适当距离到O点由静止释放,滑块沿桌面运动,最终落在水平地面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1

步骤二:把两根与步骤一相同的橡皮筋套在钉子上,拉开至同一点O静止释放,落在水平面上的Q点(图中未画出),测出Q点到桌面右端的水平距离为x2:.

(1)为完成本实验,下列说法中正确的是_______(填序号).

A.必须测出小滑块的质量

B.必须测算出橡皮筋对小滑块做的功

C.必须测出橡皮筋的伸长量

D.橡皮筋的拉伸量不能太小

(2)写出动摩擦因数的表达式μ=______________(用题中所给物理量的符号表示).

 

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如图所示,直角三角形边界ABC内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为BAC长为2LAB长为L.从AC的中点D连续发射不同速率的相同粒子,方向与AC垂直,粒子带正电,电量为q,质量为m,不计粒子重力与粒子间的相互作用,下列判断正确的是

A.以不同速率入射的粒子在磁场中运动的时间一定不等

B.BC边上有粒子出射的区域长度不超过

C.AB边上有粒子出射的区域长度为(-1)L

D.AB边出射的粒子在磁场中的运动时间最短为

 

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如图所示,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcdab边的边长为L1bc边的边长为L2,线框的质量为m,电阻为R.线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一质量为M的重物相连,斜面上的虚线efgh之间有宽为L0的垂直斜面向上的匀强磁场(L0>L2),磁感应强度为B,将线框从虚线下方某一位置由静止释放,当ab边到达ef处时刚好做匀速直线运动,线框的ab边始终平行于底边,对线框穿过磁场的整个过程,下列说法中正确的是

A.线框匀速穿入磁场的速度为

B.线框从gh穿出磁场的过程一直减速

C.整个过程中线框产生的焦耳热大于2(MgL2-mgL2sinθ)

D.线框穿入和穿出磁场的过程中,通过线框的电荷量均为

 

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