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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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考点分析:
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如图,在xOy平面直角坐标系第一象限中,直角三角形OAB内存在垂直平面向里的匀强磁场,B点的横坐标x=L。在第四象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,在y=-L处有一平行于x轴的荧光屏MN,屏与y轴交点为P。一束质量为m、带电量为-q的负电荷从O点沿y轴正方向以速度v0射入磁场,恰好没有从磁场AB边射出,忽略电子的重力,求:

1)磁感应强度B

2)若电场强度E与磁感应强度B大小满足E=Bv0,则电荷打到荧光屏上的点与P点间的距离。

 

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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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如图,医院消毒用的压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10-3m3,开始时桶内倒入了4.2×10-3m3的药液。现关闭进气口,开始打气,每次能打进2.5×10-4m3的空气,假设打气过程中药液不会向外喷出。当打气n次后,喷雾器内空气的压强达到4atm,设周围环境温度不变,气压为标准大气压强1atm,则

1)求出n的数值;

2)试判断这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完。

 

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在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中,电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V,测得电容器放电的i-t图像如图乙所示。

1)若按“四舍五入(大于半格算一个,小于半格舍去)”法, i-t 图线与两坐标轴包围面积表示的物理意义是_______;电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为___________C;(结果保留两位有效数字)

2)根据以上数据估算电容器的电容值为_____ F;(结果保留两位有效数字)

3)如果将电阻R换一个阻值更大的电阻,则放电过程释放的电荷量___________(选填“变多”、“不变”或“变少”)。

 

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如图(甲)所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度v0和飞行时间t,底板上的标尺可以测得水平位移d

1)控制斜槽轨道的水平槽口高度h不变,让小球从斜槽的不同高度处滚下,以不同的速度冲出水平槽口,下列说法正确的是____

A.落地点的水平距离d与初速度v0成反比

B.落地点的水平距离d与初速度v0成正比

C.飞行时间t与初速度v0大小无关

D.飞行时间t与初速度v0成正比

2 另一位同学做实验时根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,如图乙所示,O为抛出点。在轨迹上任取两点AB,分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cmB点的竖直坐标:y2=44.10cmAB两点水平坐标间的距离x=40.00cmg9.80m/s2,则平抛小球的初速度 v0____m/s

 

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