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L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨,位于光滑水平面内.一个略长于导轨间距,质量...

L1L2为相互平行的足够长光滑导轨,位于光滑水平面内.一个略长于导轨间距,质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置,细管可在两导轨上左右平动.细管内有一质量为m、带电量为+q的小球,小球与L导轨的距离为d.开始时小球相对细管速度为零,细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动.垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧,如图所示,磁感应强度大小均为B.小球视为质点,忽略小球电量变化.

(1)当细管运动到L1轨道上P2处时,小球飞出细管,求此时小球的速度大小;

(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O,求OP2间的距离;

(3)小球回到L1轨道上O处时,细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处,小球恰好进入细管.此时撤去作用于细管的外力.以O点为坐标原点,沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系,如图所示,求小球和细管速度相同时,小球的位置(此时小球未从管中飞出).

 

(1) (2) (3); 【解析】 (1)小球在水平面上运动时重力和支持力二力平衡,将洛兹伦力作如图所示的分解,其中fx与杆的弹力平衡,小球的合力等于洛伦兹力沿杆方向的分力可得① ② 由①②解得: 所以: ③ (2)小球在磁场II中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得: ④ 即: ⑤ (3) 小球进入细管后,由于洛伦兹力不做功,小球和管组成的系统机械能守恒: ⑥ 解得 ⑦ 由动量定理的在y方向上 由以上两式可得:
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考点分析:
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如图所示,在水平地面上建立x轴,有一个质量m=1kg的木块(可视为质点)放在质量为M=2kg的长木板的左端A点,木板长L=2m。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ2=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。开始时木块与长木板保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=5m/s,在xp=10m处有一固定挡板,木板B端与挡板发生弹性碰撞后立即反向弹回,g10m/s2,求:

(1)木板与挡板碰撞时的速度大小v;

(2)木块最终停止运动时的位置坐标。

 

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某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值,实验室提供了以下实验器材供选择,请你帮助该实验小组完成以下操作

A.待测电阻Rx:阻值约为200Ω

B.电源E:电动势为3.0V,内阻可忽略不计;

C.电流表A1:量程为0~30mA,内电阻r1=20Ω

D.电流表A2:量程为0~50mA,内电阻r2约为

E.电压表V:量程为0~15V,内电阻RV约为10kΩ

F.定值电阻R0;阻值R0=80Ω

G.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω

H.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω

J.开关S,导线若干

(1)由于实验室提供的电压表量程太大,测量误差较大,所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表,则改装成的电压表的量程为___________V

(2)为了尽可能减小实验误差,多测几组数据且便于操作,滑动变阻器应该选择___________(选填“G”“H”),请在右侧方框内已经给出的部分电路图中,选择恰当的连接点把电路连接完整___________

(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx=___________

 

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如图所小,在探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉仲xB位置,仵出的F-x图像为过坐标原点O的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内。

(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:___________

(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:___________

(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________

 

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如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点.第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θθ<90o),张力大小为FT1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大小为FT2.关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)(   )

A.两个过程中,轻绳的张力均变大

B.第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2

C.FT1FT2mg

D.第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小

 

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如下图甲所示,一边长L=0.5 m,质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中.金属线框的一个边与磁场的边界MN重合,在水平拉力作用下由静止开始向右运动,经过t=0.5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流I随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.下列说法正确的是(       )

A.通过线框导线截面的电量0.5C

B.该金属框的电阻0.80Ω

C.水平力F随时间t变化的表达式F=2+0.4t(单位为“N”)

D.若把线框拉出磁场水平拉力做功1.10 J,则该过程中线框产生的焦耳热为0.1 J

 

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