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随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术...

随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MNPQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,经过时间t火箭着陆,速度恰好为零;线圈abcd的电阻为R,其余电阻忽略不计;ab边长为l,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,求:

1)缓冲滑块刚停止运动时,线圈ab边两端的电势差Uab

2)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;

3)火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)ab边产生电动势:E=BLv0,因此 (2)安培力,电流为,对火箭主体受力分析可得: Fab-mg=ma 解得: (3)设下落t时间内火箭下落的高度为h,对火箭主体由动量定理: mgt-=0-mv0 即 mgt-=0-mv0 化简得 h= 根据能量守恒定律,产生的电能为: E= 代入数据可得:  
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如图甲,倾角α的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点,上端可自由伸长到A点。在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点(图中未画出),该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。重力加速度g10m/s2sin0.6cos0.8,求:

1)物体的质量m

2)弹簧的最大弹性势能;

3)在B点撤去力F,物体被弹回到A点时的速度。

 

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为了测量一电压表V的内阻,某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表,R0R分别是滑动变阻器和电阻箱,SS1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电源。

(1)用笔画线代替导线,根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______

(2)实验步骤如下:

S拨向接点1,接通S1,调节___________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时___________的读数U

然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节___________,使___________,记下此时R的读数;

多次重复上述过程,计算R读数的___________,即为待测电压表内阻的测量值。

(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出其中一种可能的原因:___________

 

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某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M,重物质量为m,遮光板的宽度为d(d很小),遮光板与光电门之间的距离为L,重力加速度为g,细线恰伸直,重物由静止释放。

(1)在完成本实验时,下列操作或说法正确的是___________

A.细线必须平行于水平桌面

B.拉力传感器的示数始终等于mg

C.实验时必须满足条件m<<M

D.拉力传感器固定在重物上时误差更小

(2)某次实验时,测出遮光板通过光电门所用的时间为△t,则此实验过程物块运动的加速度a=___________

(3)实验时,改变重物m的质量,多次实验,记录拉力传感器的示数F,计算物块的加速度a,根据实验数据画出a-F图象,图线与纵轴的交点为(0,-b),则物块与水平桌面间的动摩擦因数为___________

 

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如图,空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为2T的匀强磁场,一质量为0.3kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板右端无初速度放上一质量为0.4kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.45,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0s时对滑块施加方向水平向左,大小为2.1N的恒力。g10 m/s2,则

A.木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动

B.木板先做加速度为3m/s2的匀加速运动,再做加速度减小的变加速运动,最后做匀速直线运动

C.当木块的速度等于10m/s时与木板恰好分离

D.t =1s时滑块和木板开始发生相对滑动

 

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如图,等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间,平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,两极板间的距离为10cm,两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点,沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,上半部分为S极, R0=2.0Ω,闭合开关后,当液体稳定旋转时电压表(视为理想电压表)的示数恒为2.0V,则

A.玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘

B.由上往下看,液体做逆时针旋转

C.通过R0的电流为1.5A

D.闭合开关后,R0的热功率为2W

 

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